冷凍電鏡技術(shù)助力解析從小鼠卵母細(xì)胞中分離出的細(xì)胞質(zhì)晶格結(jié)構(gòu)

在哺乳動(dòng)物的卵母細(xì)胞（Oocytes）中，存在著一種充滿奧秘的纖維狀結(jié)構(gòu)——細(xì)胞質(zhì)晶格（Cytoplasmic Lattice，簡(jiǎn)稱 CPL）。這種結(jié)構(gòu)自 20 世紀(jì) 60 年代被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，便引起了科學(xué)界的廣泛關(guān)注，因?yàn)樗鼘?duì)卵母細(xì)胞的成熟以及早期胚胎發(fā)育起著至關(guān)重要的作用。CPL 由多種組分構(gòu)成，其中包括皮層下母源復(fù)合體（SCMC）以及 PADI6 等。然而，長(zhǎng)期以來(lái)，CPL 的分子結(jié)構(gòu)和組裝機(jī)制一直是科學(xué)界尚未攻克的難題。

2026 年 3 月，西湖大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)在國(guó)際頂刊《Nature》上發(fā)表了一篇題為“Molecular basis of oocyte cytoplasmic lattice assembly”的研究論文。

 
該研究聚焦于卵母細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)晶格（CPL）的組裝分子基礎(chǔ)，為深入理解 CPL 在哺乳動(dòng)物早期胚胎發(fā)生以及雌性生殖障礙中的功能筑牢了根基。

在這項(xiàng)具有開(kāi)創(chuàng)性的研究中，研究團(tuán)隊(duì)運(yùn)用先進(jìn)的冷凍電鏡（cryo-EM）技術(shù)，對(duì)從小鼠卵母細(xì)胞中分離出的細(xì)胞質(zhì)晶格結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入解析。

分析結(jié)果令人振奮：CPL 由 14 種基本蛋白亞基構(gòu)成，其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)由重復(fù)的“U 形籃”（U-shaped basket，UB）和“適配環(huán)”（adapter ring，AR）單元巧妙組合而成，形成了絲狀架構(gòu)。

進(jìn)一步探究發(fā)現(xiàn)，AR 呈現(xiàn)出二重對(duì)稱構(gòu)象，它包含兩個(gè) NLRP4f、四個(gè) SCMC 和兩個(gè) ZBED3 亞基。這些亞基通過(guò)兩個(gè)不同的相互作用簇，緊密地形成了一個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu)。而 UB 則以 PADI6 為骨架錨定，PADI6 結(jié)構(gòu)十分特殊，它是由十個(gè)同源二聚體組成的雙十聚體，通過(guò)兩個(gè)背對(duì)背的五聚體巧妙組裝而成，分別構(gòu)成了 UB 的側(cè)邊。UB 的底部基座以及上下兩側(cè)，分別由多個(gè)中心對(duì)稱組裝體（UBE2D3-UHRF1-NLRP14）和（TUBB2B-TUBB2A-FBXW24-SKP1）構(gòu)成，它們與 PADI6 五聚體緊密結(jié)合，共同形成了完整的 UB 結(jié)構(gòu)。每個(gè) AR 中的兩個(gè) SCMC 二聚體，通過(guò)廣泛的蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)，巧妙地連接了兩個(gè)相鄰 UB 的上下兩側(cè)，從而維持了 CPL 單元間的重復(fù)連接。

總體而言，這項(xiàng)研究成功揭示了大型周期性 CPL 纖維絲組裝的結(jié)構(gòu)原理，為深入理解 CPL 在哺乳動(dòng)物早期胚胎發(fā)生以及雌性生殖障礙中的功能提供了關(guān)鍵的分子基礎(chǔ)。

值得一提的是，在同一天，西湖大學(xué)與上海交通大學(xué)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，在《Vita》期刊上發(fā)表了另一篇題為“A novel proteasome-ribosome axis regulated by endogenous siRNAs in oocytes governs maternal-to-zygotic transition”的研究論文。

該研究首次揭開(kāi)了一條神秘調(diào)控軸的面紗——由 Argonaute/內(nèi)源 siRNA–蛋白酶體–核糖體構(gòu)成的調(diào)控軸。研究詳細(xì)闡明了內(nèi)源 siRNA 如何通過(guò)精準(zhǔn)調(diào)控蛋白質(zhì)降解系統(tǒng)，維持卵母細(xì)胞的翻譯能力，進(jìn)而確保母源–合子轉(zhuǎn)換（maternal-to-zygotic transition，MZT）和合子基因組激活（zygotic genome activation，ZGA）能夠順利推進(jìn)，為理解生命起始階段母源分子穩(wěn)態(tài)的維持機(jī)制開(kāi)辟了全新的視角。

樂(lè)備實(shí)（上海優(yōu)寧維生物科技股份有限公司旗下全資子公司），是國(guó)內(nèi)專注于提供高質(zhì)量蛋白檢測(cè)以及組學(xué)分析服務(wù)的實(shí)驗(yàn)服務(wù)專家，自2018年成立以來(lái)，樂(lè)備實(shí)不斷尋求突破，公司的服務(wù)技術(shù)平臺(tái)已擴(kuò)展到單細(xì)胞測(cè)序、空間多組學(xué)、流式檢測(cè)、超敏電化學(xué)發(fā)光、Luminex多因子檢測(cè)、抗體芯片、PCR Array、ELISA、Elispot、PLA蛋白互作、多色免疫組化、DSP空間多組學(xué)等30多個(gè)，建立起了一套涵蓋基因、蛋白、細(xì)胞以及組織水平實(shí)驗(yàn)的完整檢測(cè)體系。

原文點(diǎn)擊：科研新突破：揭示生命起始關(guān)鍵分子機(jī)制