浙江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院陳才勇教授團(tuán)隊(duì)在國際頂級期刊《自然》發(fā)表研究論文，揭示細(xì)胞內(nèi)血紅素轉(zhuǎn)運(yùn)的重要機(jī)制。該研究發(fā)現(xiàn)一個(gè)血紅素分子伴侶家族，其成員HRG-9、HRG-10和TANGO2把血紅素轉(zhuǎn)運(yùn)出血紅素貯存部位或合成部位，以供給其它亞細(xì)胞部位利用?！蹲匀弧吠诎l(fā)表了研究簡報(bào)，介紹該研究成果并進(jìn)行評述。

浙江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院陳才勇實(shí)驗(yàn)室的研究生孫鳳秀和趙禎禎為本論文的第一作者，陳才勇為通訊作者。浙江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院沈帥祺、周瑜等同學(xué)以及喬治亞理工學(xué)院的Amit Reddi實(shí)驗(yàn)室和馬里蘭大學(xué)的Iqbal Hamza實(shí)驗(yàn)室參與了該工作。

行路難，牽一發(fā)而動(dòng)全身

早在上個(gè)世紀(jì)50年代，科學(xué)家對血紅素的合成通路就有較深入的研究。但到目前為止，細(xì)胞內(nèi)的血紅素運(yùn)輸通路還不清楚，其中一個(gè)重要原因是很難將運(yùn)輸血紅素的蛋白與血紅素合成調(diào)控因子區(qū)分開來。

“要研究透血紅素可謂是牽一發(fā)而動(dòng)全身。”陳才勇說，細(xì)胞中的血紅素合成和運(yùn)輸過程受多種因素調(diào)節(jié)，很難繞開制造過程去研究運(yùn)輸問題，如果改變運(yùn)輸因子，很可能會受到合成相關(guān)因子的反饋，影響細(xì)胞內(nèi)的血紅素水平，從而干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

為了解決這一研究癥結(jié)，陳才勇實(shí)驗(yàn)室通過秀麗線蟲這一模式動(dòng)物開展血紅素運(yùn)輸研究。秀麗線蟲與絕大多數(shù)生物不同，它自身不能合成血紅素，但又需要血紅素來維持生命活動(dòng)。陳才勇介紹，線蟲體內(nèi)的血紅素完全來自于食物，然后貯存在溶酶體相關(guān)細(xì)胞器這個(gè)“倉庫”中并輸送到需要的部位，因此它為血紅素運(yùn)輸通路的研究提供了理想模型。

團(tuán)隊(duì)將秀麗線蟲分為多組，分別暴露于高濃度、適合濃度和低濃度血紅素的環(huán)境，通過分析線蟲基因的表達(dá)模式，發(fā)現(xiàn)一個(gè)未知基因，它的表達(dá)受血紅素調(diào)控。團(tuán)隊(duì)把這個(gè)基因命名為hrg-9（heme responsive gene-9），線蟲上還有一個(gè)與hrg-9相似的基因，被命名為hrg-10。

“我們研究發(fā)現(xiàn)這就是細(xì)胞內(nèi)血紅素‘物流’中的‘搬運(yùn)工’。”陳才勇說，在秀麗線蟲中，HRG-9和HRG-10主要負(fù)責(zé)動(dòng)員和利用血紅素，將血紅素從“倉庫”中運(yùn)出來。當(dāng)線蟲缺失HRG-9或HRG-10后，血紅素積累在貯存部位，而細(xì)胞內(nèi)的其它地方則缺乏血紅素。

殊途同歸，這個(gè)“搬運(yùn)工”或?yàn)榧膊≈委熖峁┬滤悸?/strong>