動物禁食中孔道形成蛋白驅動脂類營養輸送

　　自然界中的動物由于生存環境的季節性變化而經歷不同程度的營養缺乏過程。在饑餓狀態和向組織實質細胞輸送脂質產物時，從脂肪組織釋放到血液中的脂肪酸可以與白蛋白結合，經由內皮細胞的跨細胞運輸被組織實質細胞吸收，從而實現能量供應。然而，白蛋白和/或白蛋白結合的脂肪酸的細胞攝取和外排的方式和機制是目前有待解決的重要科學問題。

　　細胞膜系統是維持細胞與外界物質交流、環境適應的屏障，因此在進化過程中也產生了作用于細胞膜系統的孔道形成蛋白。但是，長期以來孔道形成蛋白被認為是細胞死亡的誘導劑，主要作為微生物感染的毒力因子或宿主的免疫效應分子。中國科學院昆明動物研究所研究員張云課題組在長期對兩棲類動物大蹼鈴蟾Bombina maxima的研究中發現了孔道形成蛋白βγ-CAT，并揭示該蛋白機器受氧分壓的精準調控組裝。βγ-CAT可以通過刺激驅動胞飲作用和外泌體的釋放來維持蛙類水平衡。在大量實驗證據基礎上，該團隊總結提出了以βγ-CAT及其調控網絡為代表的驅動細胞囊泡化輸送的新型孔道形成蛋白系統，及該創新性系統作用于營養吸收和代謝調控的新范式。

　　研究團隊進一步揭示該創新性驅動細胞囊泡化輸送的孔道形成蛋白系統在大蹼鈴蟾B.maxima血液里呈常態化表達，約占血液蛋白成分含量的千分之一，是動物禁食的及時響應因子，此類蛋白具有驅動大分子脂類營養物質跨內皮細胞輸送、為肌細胞提供營養的重要功能。相關研究成果以Pore-forming protein βγ-CAT promptly responses to fasting with capacity to deliver macromolecular nutrients為題發表在FASEB Journal上。由于βγ-CAT孔道形成蛋白系統介導了基礎的細胞物質攝取和輸送功能及其調控的細胞膜活性分子基礎，可以理性預測：類似功能與機制的孔道形成蛋白系統在魚類、兩棲爬行動物、鳥類和哺乳動物中具有相應的保守性和普適性。