細(xì)胞遷移關(guān)鍵機(jī)制
中國(guó)微生物菌種查詢(xún)網(wǎng) 來(lái)源：生物通 / 2016-11-10 09:14:00
來(lái)自清華大學(xué)生命科學(xué)院的研究人員發(fā)表了題為“FunctionalCoordinationofWAVEandWASPinC.elegansNeuroblastMigration”的文章，揭示了微絲細(xì)胞骨架調(diào)控因子WAVE和WASP在遷移細(xì)胞協(xié)同發(fā)揮功能的分子機(jī)制。
這一研究成果公布在Cell出版社旗下DevelopmentalCell雜志上，文章的通訊作者是清華大學(xué)生科院歐光朔研究員，歐光朔研究組主要以線蟲(chóng)的Q神經(jīng)前體細(xì)胞為對(duì)象，研究細(xì)胞骨架和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白如何調(diào)控神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育。
細(xì)胞遷移是多細(xì)胞動(dòng)物體發(fā)育過(guò)程中基本生物學(xué)現(xiàn)象，其缺陷可導(dǎo)致個(gè)體發(fā)育的異常，過(guò)度細(xì)胞遷移則是癌癥轉(zhuǎn)移的重要原因。板狀偽足（lamellipodium）是普遍存在于細(xì)胞運(yùn)動(dòng)前導(dǎo)端的遷移結(jié)構(gòu)，其形成依賴(lài)于微絲成核因子Arp2/3復(fù)合體在前導(dǎo)端的活化。然而，對(duì)于Arp2/3的活性是如何在極性分子的指導(dǎo)下被調(diào)控并不清楚。
Arp2/3在胞內(nèi)的活化依靠其成核促進(jìn)因子WAVE和WASP。長(zhǎng)期以來(lái)，WAVE被認(rèn)為在偽足結(jié)構(gòu)內(nèi)激活A(yù)rp2/3復(fù)合體，而WASP參與細(xì)胞內(nèi)吞作用等其他生理過(guò)程。
在最新這項(xiàng)研究中，研究人員通過(guò)knock-in技術(shù)分別對(duì)線蟲(chóng)WAVE和WASP蛋白進(jìn)行原位GFP標(biāo)記，結(jié)合活體成像技術(shù)和遺傳分析手段，發(fā)現(xiàn)在遷移細(xì)胞前導(dǎo)端主要存在為WAVE，而WASP也有定位。而且在WAVE缺失的情況下WASP可以從次要存在擴(kuò)展到前導(dǎo)端大部，彌補(bǔ)原本W(wǎng)AVE的功能，承擔(dān)Arp2/3復(fù)合體的活化調(diào)控，繼而確保細(xì)胞的定向遷移能力。
這項(xiàng)研究以抑制子遺傳篩選為基礎(chǔ)，結(jié)合多種生物化學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)分析，鑒定指導(dǎo)線蟲(chóng)Q細(xì)胞定向遷移的保守膜蛋白MIG-13/LRP12通過(guò)SEM-5/WASP和ABL-1/WAVE兩條平行的信號(hào)途徑激活A(yù)rp2/3，揭示Q細(xì)胞遷移的新機(jī)制。
研究人員認(rèn)為，這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)的調(diào)控Q細(xì)胞定向遷移的關(guān)鍵因子都具有人類(lèi)同源蛋白，研究成果可能為哺乳動(dòng)物神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育指出新的方向，為相關(guān)疾病的治療提供科學(xué)依據(jù)。
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