科研进展

深圳先进院等在纤毛发生起始机制研究中取得新进展

时间:2021-01-11  来源:医药所 李荣荣 文本大小:【 |  | 】  【打印

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院医药所能量代谢与生殖研究中心卫青研究员团队有关纤毛发生起始机制的最新研究成果以CEP290 is essential for the initiation of ciliary transition zone assembly为题发表在国际学术期刊PLOS Biology上。 

  纤毛是存在于细胞表面的基于微管的天线状细胞器,在细胞运动、细胞信号感知和传导中发挥重要作用,是脊椎动物生殖、发育和感知所必需的。在人体细胞中,纤毛普遍存在,其功能缺陷可导致许多器官病变,引发多种遗传疾病,统称为纤毛病。纤毛由中心粒顶端延伸而出,其形成过程主要包括纤毛发生起始和纤毛轴丝延伸两个阶段。在细胞退出分裂周期后,母中心粒与囊泡或质膜结合起始纤毛发生。有关纤毛形成起始的具体分子机制目前仍处于认识的早期阶段。 

  卫青研究员长期利用线虫、果蝇、小鼠等多种模式生物研究纤毛发生机制,重点关注中心粒远端附属结构/纤毛过渡纤维和过渡区蛋白的作用和功能(Nature Communications, 2013, 2016, 2020)CEP290是一个进化保守的纤毛过渡区蛋白,其突变会导致多种纤毛病。已知CEP290的主要功能是影响纤毛过渡区的结构和功能,未见其影响纤毛发生起始和过渡区组装起始的报道。该研究以果蝇为模式,发现CEP290是纤毛发生起始所必须的。深入的研究发现,DZIP1CEP290调控纤毛发生起始的下游关键因子,其缺失突变体与CEP290缺失突变体表型完全一致。CEP290通过其N端招募DZIP1,然后DZIP1通过CBY-FAM92Rab8通路促进早期纤毛膜的形成。该项研究表明CEP290协调早期纤毛膜形成与过渡区组装起始,不仅揭示了CEP290在纤毛发生起始过程中先前未被发现的重要功能,而且有助于我们理解纤毛发生起始的分子机制和CEP290相关纤毛病致病机理。 

  论文通讯作者为卫青研究员,第一作者为中科院分子植物科学卓越创新中心学生、医药所客座学生吴志卯同学。实验过程中得到了中国农业大学傅静雁教授和郑州大学彭颖教授的合作支持。 

  论文链接 

   

CEP290在纤毛发生起始中的工作模式(The working model of CEP290 in the initiation of ciliogenesis) 

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