进化其实是个很会省事的家伙，它常借用现成的生物学结构，稍加改动使其拥有一个新的功能。香港科技大学和Vanderbilt 大学的两个团队最近不约而同地发现，内耳毛细胞静纤毛的发育可能就是这么回事。他们的论文同时发表在一月二十五日的Developmental Cell杂志上。

肠道微绒毛是肠道壁上的指状突起，它们帮助机体捕捉穿过肠道的营养物质，还是对抗微生物入侵者的一个主动屏障。静纤毛是内耳感觉细胞的重要组成部分，调节内耳的声音传导过程，是神经生物学的研究热点。从表面上看，静纤毛的功能与肠道微绒毛差异很大。但研究人员发现，组织微绒毛和静纤毛形成的蛋白复合体有惊人的相似之处。这说明肠道和耳朵在进化上是有关联的。

“肌动蛋白突起在人体内很常见，绝大多数上皮细胞具有这种结构，比如呼吸道、肾脏结构和一些感觉神经元，”香港科技大学的张明杰（Mingjie Zhang）院士说。“我们认为听觉和视觉系统可能是从肠道结构发展来的，因为蛋白质组成这些结构的基本原则高度相似。

Vanderbilt 大学的Matthew Tyska也提出了同样的观点。他和同事现在想知道的是，毛细胞的机械感觉能力是否也来自于肠道。张院士关注的则是Usher综合征，这种疾病主要表现为不同程度的感音神经性耳聋和视网膜色素变性，间或有前庭功能障碍出现。在Usher综合征中，一个突变能同时造成听力和视力损失。但这样的突变在肠道微绒毛中并没有这么严重的影响。这可能是因为肠道在进化上比较古老，有更多时间发展出强大的后备体系。

张明杰院士主要研究神经细胞讯号传导及神经发育的结构生物学和生物化学机理，近年来在国际权威杂志上发表了多项研究成果。2015年6月张明杰院士和南开大学的龙加福教授领导研究团队在Cell Research杂志上发表文章，揭示了Hippo通路中的Merlin/NF2活化机制。Hippo信号通路最初是在果蝇中发现的，在哺乳动物中也高度保守。这个信号通路在器官大小调控、癌症发生、组织再生、以及干细胞的功能上发挥了重要作用，是近年来的研究热点之一。（更多详细信息参见：张明杰院士、龙加福教授解析关键信号通路）

2014年12月，张明杰院士领导研究团队在Nature Structural & Molecular Biology杂志上发表了重要成果。他们让小鼠myosin-1c与无钙的钙调蛋白结合，获得了完整尾部复合体的晶体结构，并由此揭示了钙调蛋白调控肌球蛋白的分子机制。肌球蛋白（myosin）是一种重要的马达蛋白，最早发现于肌肉组织，也广泛存在于非肌细胞中，是细胞活动的重要调节者。myosin-1能够感知细胞的机械力，是一种张力敏感性的转运子。（更多详细信息参见：张明杰院士Nature子刊解析重要的马达蛋白）

2014年02月，张明杰院士领导研究团队在Cell Research杂志上发表文章指出，肿瘤抑制因子Dlg和Lgl以一种磷酸化依赖性方式相互作用。细胞极性对于细胞增殖、细胞分化、不对称细胞分裂、细胞迁移、组织形态发生、肿瘤形成等多种过程非常重要。已知上皮细胞顶–底极性的建立和维持与3种进化保守的复合体有关，即Crumbs复合体、par复合体和Scribble复合体。而Scribble复合体由Dlg、Lgl和Scribble组成。（更多详细信息参见：张明杰院士Cell Res解析肿瘤抑制因子互作）

张明杰院士简介：
香港科技大学生物化学系讲座教授 1988年复旦大学化学系本科毕业，1993年加拿大Calgary大学生物学系获生物化学博士学位。1994－1995于加拿大安大略癌症研究所从事博士后研究。1995年起任香港科技大学生物化学系助理教授。现为香港科技大学生物化学系讲座教授。研究领域为神经细胞讯号传导及神经发育的结构生物学和生物化学机理。他的调控神经细胞信号传递及神经系统发育的一系列蛋白质的结构和功能的研究成果，对于治疗神经系统衰退的疾病，如中风及老年痴呆症等，有着极为重要的影响。近年来在Cell, Science, Nature Struct. Biol., Mol Cell, EMBO J., pNAS等杂志发表论文100余篇。其培养的学生和博士后有很大一部分已经在世界各地建立了他们独立的研究组。2011年当选为中科院院士。

生物通编辑：叶予

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