2024年1月8日,中國(guó)科(kē)學(xué)院分(fēn)子细胞科(kē)學(xué)卓越创新(xīn)中心(上海生化与细胞研究所)丛尧课题组、朱學(xué)良课题组和上海交通大學(xué)医學(xué)院附属新(xīn)华医院鄢秀敏课题组合作,在Nature Communications上发表题為(wèi)“Multi-scale structures of the mammalian radial spoke and divergence of axonemal complexes in ependymal cilia”的研究论文(wén)。该研究综合应用(yòng)冷冻電(diàn)镜(cryo-EM)、冷冻電(diàn)子断层重构(cryo-ET)、质谱、细胞生物(wù)學(xué)及生物(wù)化學(xué)方法,首次解析了哺乳动物(wù)辐射轴头–颈部(RS head-neck)复合體(tǐ)的近原子分(fēn)辨率冷冻電(diàn)镜结构,揭示了其组装机制及调控纤毛不对称摆动的结构机制,还解析了脑室管膜纤毛轴丝的第一个原位cryo-ET结构,展示了与精子鞭毛和呼吸道纤毛轴丝的差异。这些研究发现為(wèi)原发性纤毛运动障碍及弱精子症的病因學(xué)提供了線(xiàn)索。
图(A)RS head-neck复合體(tǐ)的单體(tǐ)(monomer)和二聚體(tǐ)(dimer)的冷冻電(diàn)镜结构。(B)已知引起PCD及弱精症的突变(绿色球表示)在原子模型上的位置。(C)脑室管膜纤毛的cryo-ET原位结构(左),及RS3头部的结构模型(右)。(D)脑室管膜纤毛结构(蓝色)的组织特异性。相比于呼吸道纤毛(黄色)和精子鞭毛(绿色),其IDA-b/c/e及其DMT的A管内Tektin纤维缺失。(E)脑室管膜纤毛轴丝的多(duō)尺度结构。(F)提出的“RS-CP”之间的相互作用(yòng)模式。