近日，贝类遗传育种团队以长牡蛎（Crassostrea gigas）为研究模型，首次揭示了糖噬（glycophagy）通路在两侧对称动物中的古老保守性，阐明了糖原自噬受体蛋白 STBD1 蛋白结构演化调控贝类能量代谢的分子机制，为海洋经济贝类的抗逆育种提供了关键分子靶点。相关成果以“Glycophagy is an ancient bilaterian pathway supporting metabolic adaptation through STBD1 structural evolution”为题，在 Communications Biology期刊上在线发表（https://www.nature.com/articles/s42003-026-09546-6）。
作为全球养殖规模最大的海洋贝类，牡蛎凭借极强的环境适应能力，能在饥饿、干露、低氧等极端条件下长期存活，其独特的代谢调控机制一直是科研界的研究热点。此前，自噬亚型（如糖噬、脂噬）的演化起源与功能分化尚未明确，尤其是无脊椎动物的糖代谢适应机制缺乏系统解析。本研究团队通过跨物种比较基因组学分析，对涵盖后生动物14 个门、共 74 个物种的相关基因进行系统梳理，意外发现：糖噬通路并非脊椎动物特有，而是两侧对称动物共有的 “古老保守机制”。这一发现颠覆了以往对自噬亚型演化的认知，为追溯动物代谢系统的早期演化脉络提供了关键分子证据。
研究解析了 STBD1（starch-binding domain-containing protein 1）的结构演化奥秘。该蛋白中的 CBM20（carbohydrate-binding module 20）是糖原结合的关键功能区域 —— 在脊椎动物中，CBM20 结构域位于蛋白 C 端，而牡蛎的 CBM20 结构域却 “反向” 定位于 N 端。通过蛋白结构建模、分子对接及功能验证实验，团队证实：这种 N 端定位的独特结构能显著增强 STBD1 与糖原的结合能力，并通过与自噬相关蛋白 GABARAPL2 的互作，高效介导糖原向自噬体的转运与降解，从而帮助牡蛎在饥饿胁迫下快速动员能量储备，维持生命活动。这一发现首次阐明了 “结构微进化驱动代谢功能适应” 的规律，完善了自噬通路 “结构 - 功能” 关联的理论体系。
该研究不仅在演化生物学与分子机制层面取得突破，更与水产养殖产业需求紧密结合。研究明确了 STBD1 是贝类耐饥饿、抗逆代谢的关键调控基因，为经济贝类的分子育种提供了全新靶点。
贝类遗传育种研究室2025届博士毕业生任丽婷与2022级博士研究生白奕天为共同第一作者，刘士凯教授为论文通讯作者。研究室李琪教授与英国爱丁堡大学Daniel J. Macqueen教授及其他合作者也对论文做出了重要贡献。研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划项目和国家现代农业产业技术体系等项目的支持。
