研究發現黑腹果蠅不同鐵運輸途徑間競爭新機制

近日，合肥工業大學食品與生物工程學院教授肖桂然帶領團隊發現黑腹果蠅轉鐵蛋白1（transferrin1）在體內參與鐵運輸並且與鐵蛋白（ferritin）具有競爭關係。該研究於1月15日在線發表於《細胞報告》上。

黑腹果蠅是一種在遺傳和發育生物學中應用廣泛的重要的模式生物。它們體型小，生命周期短（12天左右），繁殖能力強，容易飼養。此外，果蠅具有4對染色體，包含大概13600個基因。現有研究表明，果蠅遺傳信息十分保守，大概39%的人類基因在果蠅中存在同源體，70%以上的人類致病基因在果蠅中具有同源體。以上優勢使黑腹果蠅成為研究金屬代謝的熱門模式生物。

論文第一作者兼通訊作者肖桂然告訴《中國科學報》記者，此項研究是基於分泌途徑運鐵途徑解析後的深入探討。此前，肖桂然在博士階段曾在黑腹果蠅中鑒定了定位在分泌途徑上的鐵轉運蛋白dZIP13，負責供給鐵到分泌途徑，然後被鐵蛋白裝載並運輸給身體利用。有待商討的是，分泌途徑運鐵和傳統轉鐵蛋白運鐵之間有何區別及聯繫。

實驗人員利用經典的遺傳手段，在黑腹果蠅不同組織敲低轉鐵蛋白1的表達，發現脂肪體（相當於哺乳動物肝臟）中產生的轉鐵蛋白1對於果蠅生長發育具有很重要的作用；進一步研究發現，脂肪體產生的轉鐵蛋白1分泌進入血淋巴，能夠運輸到腸子中去發揮作用，並且在脂肪體特異地敲低轉鐵蛋白1的表達後，導致果蠅腸子中積累了很多鐵而脂肪體中鐵含量降低，這些數據表明脂肪體產生的轉鐵蛋白1能夠在組織間傳送鐵，負責將腸子內的鐵運輸到脂肪體；通過遺傳互作分析發現，在腸子中和脂肪體中敲低轉鐵蛋白1的表達能夠顯著挽救鐵蛋白敲低或者dZIP13 敲低所導致的生長障礙；深入研究表明，轉鐵蛋白1被敲低後，更多的鐵被運輸進入分泌途徑中被鐵蛋白裝載，然後運輸給身體利用，這表明轉鐵蛋白1在腸子中能夠與鐵蛋白競爭鐵。

該研究鑒定了果蠅轉鐵蛋白同源家族之一轉鐵蛋白1的功能是負責組織間鐵傳送，能夠從腸子中向脂肪體運輸鐵，並且轉鐵蛋白1和鐵蛋白在腸子中具有競爭鐵的關係。該研究為未來研究鐵代謝的進化和完善對哺乳動物鐵代謝的認識提供了重要線索。

（來源：科學網 程唯珈）

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！