Nature | 邓东团队揭示卵母细胞维持蛋白质稳定的全新机制

在生命诞生的最早阶段，卵母细胞需要提前储备大量蛋白质和分子，为受精后的胚胎发育提供“启动物资”。这些物质如何被有序储存和调控，一直是生殖生物学领域的重要科学问题。

卵母细胞中的分子仓库

胞质晶格（CPL）广泛存在于哺乳动物卵母细胞和早期胚胎中，是一种由许多蛋白质组成的网格状结构，在细胞中呈纤维状分布，约占卵母细胞体积的10%。CPL被认为是存储母源物质的重要场所。长期以来，科学家知道这种结构对卵母细胞质量和早期胚胎发育十分重要，但它由哪些分子组成、如何组装、具体起什么作用一直不清楚。由于CPL结构非常复杂，且难以在体外重建，这一问题多年未能得到解决。

2026年3月31日，华西第二医院、生物治疗全国重点实验室邓东研究员团队在Nature杂志在线发表题为Structure of the mouse cytoplasmic lattice的研究论文，解析了卵母细胞中CPL的原子分辨率结构，并揭示了它在维持卵母细胞蛋白质稳定方面的重要作用，填补了该领域长期以来的空白。

首次解析CPL高分辨率三维结构

研究团队通过收集大量小鼠卵母细胞，采用温和的裂解方法成功分离出细胞内天然存在的CPL。通过冷冻电镜技术，成功解析其重复结构单元的原子分辨率的结构，整体分辨率为3.74 Å，局部分辨率达到3.1-3.5 Å。

基于这一结构，研究人员首次明确了CPL的主要组成成分，包括：

• 母源蛋白复合物（SCMC）：MATER、TLE6、FLOPED、FILIA、ZBED3、NLRP4F；

• MPU相关蛋白复合物：PADI6、UHRF1、UBE2D3、NLRP14；

• 细胞骨架蛋白：GTP结合状态的α/β-tubulin（微管蛋白）；

• 泛素连接酶调控蛋白：FBXW18、FBXW19、FBXW21和SKP1。

研究发现，CPL重复单元的结构类似一个纺锤状的“分子框架”：

• 外层框架由PADI6蛋白和SCMC复合物构成；

• 框架之间通过NLRP4F连接；

• 中央区域则储存着多种对早期胚胎发育至关重要的母源蛋白；

维持母源蛋白稳态的关键平台

进一步研究表明，CPL不仅仅是一个储存结构，更是一个精密调控平台。

一方面，CPL中储存了多种参与泛素连接酶调控蛋白，并精细调节这些泛素连接酶的活性，帮助维持卵母细胞中母源蛋白库的稳态。

另一方面，CPL中还储存了大量与GTP结合的α/β微管蛋白。这些蛋白以一种“蓄势待发”的状态存在，当卵母细胞受精并开始向胚胎转变时，可迅速参与细胞骨架重塑和细胞分裂过程的纺锤体组装，为早期胚胎发育过程提供充足的物质保障。

该研究成果首次从分子层面定义：CPL是调控母源蛋白稳态的新型无膜细胞器，为理解卵母细胞质量控制机制以及不孕不育的分子基础提供了全新的视角。

华西第二医院、生物治疗全国重点实验室邓东研究员为本文唯一通讯作者，四川大学华西第二医院博士后池朋亮、研究员王祥、博士后李嘉璐和四川大学生物治疗全国重点实验室研究生黄婧睿为本文共同第一作者。四川大学鞠斯成、刘思贝、严莉、路岳超、张梓涵、韩卓、李金虹、齐倩倩、刘卿婷、曾毅仁、郭丽，中国科学技术大学张晓峰研究员以及深圳医学科学院桂龙研究员在研究中作出了重要贡献。

值得注意的是，日前，西湖大学申恩志团队在Nature发表了类似的研究工作，详见：

原文链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-026-10442-6

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