國際學(xué)術(shù)期刊Cell Reports在線發(fā)表了中國科學(xué)院分子細胞科學(xué)****中心（生物化學(xué)與細胞生物學(xué)研究所）朱學(xué)良研究組的研究論文“Wdr47 controls neuronal polarization through the Camsap family microtubule minus-end-binding proteins”。該研究揭示，Wdr47蛋白通過影響Camsap家族蛋白的亞細胞定位選擇性地調(diào)節(jié)微管動態(tài)性，從而調(diào)控胚胎發(fā)育過程中皮層神經(jīng)元的極化。

神經(jīng)元(神經(jīng)細胞)是神經(jīng)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和功能單元。它們通常具有多根短而粗的樹突以及一根長而細的軸突分別用于接收和輸出生物信號。因此，神經(jīng)元不論在形態(tài)還是功能上都是高度極性化的。神經(jīng)元發(fā)育異常會導(dǎo)致精神或運動性**。樹突-軸突極性的建立過程被稱為神經(jīng)元的極化。在小鼠胚胎大腦皮層發(fā)育的中晚期階段，絕大多數(shù)皮層神經(jīng)元 (錐體神經(jīng)元)在腦室區(qū)經(jīng)由放射狀膠質(zhì)細胞的不對稱分裂誕生，并會沿著膠質(zhì)細胞的徑向突起朝外周皮層特定區(qū)域遷移。遷移過程中，它們會經(jīng)歷一個由“多極性”到“雙極性”的形態(tài)轉(zhuǎn)變，進而發(fā)育出樹突與軸突。體外分離培養(yǎng)的皮層神經(jīng)元同樣可以發(fā)育形成多根樹突和單根軸突，說明其具有一套細胞自主性的機制來建立和維持極性。微管的動態(tài)變化是神經(jīng)元極化過程中細胞形態(tài)轉(zhuǎn)變的效應(yīng)器，改變微管動態(tài)性或排列方式足以影響神經(jīng)元的極化過程。然而，目前只有少數(shù)微管調(diào)節(jié)因子能夠在體內(nèi)和體外的神經(jīng)元極化中都發(fā)揮作用，它們在細胞內(nèi)如何協(xié)作也不清楚。

Wdr47是一種具有WD40重復(fù)結(jié)構(gòu)域的、高表達于**神經(jīng)系統(tǒng)的蛋白質(zhì)。在該研究中，結(jié)合基因敲除、**內(nèi)胚胎電轉(zhuǎn)以及體外神經(jīng)元培養(yǎng)技術(shù)，研究人員證明了Wdr47是皮層神經(jīng)元極化的關(guān)鍵細胞自主性調(diào)節(jié)因子。Wdr47基因缺失會在個體水平導(dǎo)致新生小鼠呼吸窘迫與死亡；在組織水平造成腦白質(zhì)纖維束發(fā)育不全、側(cè)腦室擴張及皮層分層紊亂；在細胞水平抑制皮層神經(jīng)元的徑向遷移與“多極性-雙極性”轉(zhuǎn)變，并使體外培養(yǎng)的神經(jīng)元長出多根軸突。進一步研究提示W(wǎng)dr47通過影響微管骨架來調(diào)控神經(jīng)元極化：其基因缺失降低了極化早期神經(jīng)突起末端朝向的微管的動態(tài)性，而在野生型神經(jīng)元中過表達會抑制神經(jīng)突起的伸長與軸突的分化，還能中和低劑量的微管穩(wěn)定劑紫杉醇(Taxol)所誘導(dǎo)的神經(jīng)突起過度生長和軸突的過度產(chǎn)生。為探明其中機理，研究人員利用**共沉淀與質(zhì)譜技術(shù)研究分析了Wdr47的相互作用蛋白質(zhì)組，發(fā)現(xiàn)Wdr47可與微管負端結(jié)合蛋白Camsap家族相互作用，并可與Camsap3共同組織微管網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而Camsap3的基因缺失也曾被報道會引起神經(jīng)元生長多根軸突。Wdr47的缺失不會造成Camsap家族總體蛋白表達量的變化，但卻在亞細胞定位水平影響了極化早期神經(jīng)突起中Camsap3的積累。而且，Camsap1或3的過表達可在體內(nèi)外系統(tǒng)中挽救Wdr47缺失造成的神經(jīng)元極化缺陷表型。以上結(jié)果表明，在神經(jīng)元極化的早期階段，Wdr47通過與Camsap蛋白家族相互作用，精細調(diào)控細胞局部區(qū)域微管的動態(tài)性和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，促進神經(jīng)突起恰當?shù)膭討B(tài)重塑，從而保障極化過程的順利進行。該發(fā)現(xiàn)將有助于深入認識神經(jīng)元軸突生長與分化的控制機理，以及新生兒呼吸窘迫癥和相關(guān)神經(jīng)**的發(fā)病機理。(生物谷Bioon.com）

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