一項新研究發(fā)現(xiàn)，在哺乳動物中，產(chǎn)生黏液的蛋白質(zhì)至少在15個獨立的實例中進化，它們可能是將現(xiàn)有蛋白質(zhì)合成的產(chǎn)物。相關(guān)論文近日發(fā)表于《科學(xué)進展》。
從狗黏黏的唾液到蛞蝓光滑的外皮，黏液幾乎遍布動物王國。“幾乎每一種動物，甚至酵母和細(xì)菌都有黏液。”美國紐約州立大學(xué)布法羅分校的Omer Gokcumen說，“這是一種生命必不可少的物質(zhì)。”
哺乳動物通過被稱為黏蛋白的馬桶刷狀蛋白質(zhì)產(chǎn)生黏液，這種黏蛋白使體液黏滑。大多數(shù)動物都有大量黏蛋白，其黏稠的產(chǎn)物結(jié)合在一起，在身體的不同部位形成合適的厚度和光滑度。
Gokcumen在小鼠身上有了一個意想不到的發(fā)現(xiàn)后，首次對黏蛋白進行了研究。他注意到，人類唾液中的主要黏蛋白MUC7在嚙齒類動物中是不存在的。相反，小鼠的唾液被一種叫做MUC10的黏蛋白增厚，而人類卻缺乏這種黏蛋白。
當(dāng)進一步研究時，Gokcumen團隊發(fā)現(xiàn)，這兩種黏蛋白在進化上是不相關(guān)的。這打破了動物共享來自同一祖先基因的蛋白質(zhì)的通常認(rèn)知。
此外，他們還發(fā)現(xiàn)，MUC10是一種小鼠唾液蛋白，看起來卻與潤滑人類眼淚的一種叫做PROL1的蛋白非常相似。與小鼠黏蛋白不同的是，PROL1缺乏特定氨基酸的重復(fù)，而這些氨基酸是蛋白質(zhì)糖衣的組成部分。
“我們發(fā)現(xiàn)兩種不同的黏蛋白，它們有著不同的進化起源。這真的很酷，我們想知道這是否還發(fā)生在其他動物身上。” Gokcumen說。
通過對從穿山甲到犀牛等49種不同哺乳動物的基因分析，研究小組能夠確定15種不同的黏蛋白，它們在其他物種中不存在。Gokcumen稱之為“孤兒黏蛋白”。“這些黏蛋白只對奶牛、雪貂和人類有特異性。”他說。
在Gokcumen看來，發(fā)現(xiàn)一種新黏蛋白是令人驚訝的，發(fā)現(xiàn)十幾種黏蛋白則令人震驚。“之所以奇怪，是因為它們不是來自單一的基因祖先，而是在不同的譜系中以不同的方式獨立進化。”
研究小組懷疑新的黏蛋白吸收了現(xiàn)有的蛋白質(zhì)。通過復(fù)制特定氨基酸的片段，這些蛋白質(zhì)會變長，并轉(zhuǎn)化為產(chǎn)生黏液的黏蛋白。
大多數(shù)具有獨特黏蛋白的物種只有一種黏蛋白。Gokcumen預(yù)計許多獨特的黏蛋白有待發(fā)現(xiàn)。接下來，他希望調(diào)查這種黏液在蛞蝓和蝸牛身上進化了多少次。(王方)
標(biāo)簽： 黏液進化15次 現(xiàn)有蛋白質(zhì)合成的產(chǎn)物 黏蛋白產(chǎn)生黏液 孤兒黏蛋白
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