巨胞饮作用是细胞非选择性内化细胞外液的主要途径之一。实验室菌株盘基网柄菌是研究巨胞饮作用调节的有价值的模型。

该模型细胞是一种社会性阿米巴原虫，当营养丰富时，它以单细胞形式存在，并利用巨胞饮作用来获取营养。在营养缺乏的条件下，它进入发育阶段并进行定向迁移以形成多细胞结构。从巨胞饮作用到迁移模式转变背后的分子机制仍不清楚。

2月6日，中国科学院生物物理研究所蔡华清研究员与北京大学李雷教授合作，在《Developmental Cell》杂志上发表研究成果，揭示了细胞调节细胞发育的分子机制。响应营养胁迫的巨胞饮水平。

通过正向遗传筛选和质谱分析，研究人员首先鉴定出了参与巨胞饮作用的两种转录因子Hbx5和MybG。

研究人员利用显微镜、生化实验、RNA-Seq 和 ChIP-Seq 发现 Hbx5 和 MybG 形成异二聚体复合物。在营养生长阶段，该复合物定位于细胞核并调节参与巨胞饮作用的基因的表达，维持高水平的巨胞饮作用。

在营养胁迫下，振荡的 cAMP 信号传导导致 Hbx5-MybG 复合物进行核质穿梭，从而导致巨胞饮作用相关基因的下调。随着发育过程中 cAMP 振荡信号频率的增加，Hbx5-MybG 复合物停止穿梭并被困在细胞质中，关闭促进巨胞饮作用的基因表达并促进向定向迁移行为的转变。

这项研究确定了关键的调节成分，使细胞能够维持巨胞饮作用并调节其水平以应对营养应激。它不仅为细胞响应环境变化调节巨胞饮作用的分子机制提供了新的见解，而且为研究细胞振荡信号的解码机制开辟了新的途径。