深圳先進院等在纖毛髮生起始機制研究中取得進展

2021-01-15 瀟湘晨報

近日，中國科學院深圳先進技術研究院生物醫藥與技術研究所能量代謝與生殖研究中心研究員衛青團隊關於纖毛髮生起始機制的最新研究成果以CEP290 is essential for the initiation of ciliary transition zone assembly為題，發表在PLOS Biology上。

纖毛是存在於細胞表面的、基於微管的天線狀細胞器，在細胞運動、細胞信號感知和傳導中發揮重要作用，是脊椎動物生殖、發育和感知所必需的。在人體細胞中，纖毛普遍存在，其功能缺陷可導致器官病變，引發多種遺傳疾病，統稱為纖毛病。纖毛由中心粒頂端延伸而出，其形成過程主要包括纖毛髮生起始和纖毛軸絲延伸兩個階段。在細胞退出分裂周期後，母中心粒與囊泡或質膜結合起始纖毛髮生。目前，關於纖毛形成起始的具體分子機制仍處於認識的早期階段。

衛青長期利用線蟲、果蠅、小鼠等多種模式生物研究纖毛髮生機制，重點關注中心粒遠端附屬結構/纖毛過渡纖維及過渡區蛋白的作用和功能（Nature Communications, 2013, 2016, 2020）。CEP290是一個進化保守的纖毛過渡區蛋白，其突變會導致多種纖毛病。已知CEP290的主要功能是影響纖毛過渡區的結構和功能，未見其影響纖毛髮生起始和過渡區組裝起始的報導。該研究以果蠅為模式，發現CEP290是纖毛髮生起始所必需的。進一步研究發現，DZIP1是CEP290調控纖毛髮生起始的下遊關鍵因子，其缺失突變體與CEP290缺失突變體表型一致。CEP290通過其N端招募DZIP1，DZIP1通過CBY-FAM92和Rab8通路促進早期纖毛膜的形成。該研究表明，CEP290協調早期纖毛膜形成與過渡區組裝起始，揭示了CEP290在纖毛髮生起始過程中先前未被發現的重要功能；有助於學界理解纖毛髮生起始的分子機制和CEP290相關纖毛病致病機理。

衛青為論文的通訊作者，中科院分子植物科學卓越創新中心學生、醫藥所客座學生吳志卯為論文的第一作者。實驗過程得到了中國農業大學教授傅靜雁和鄭州大學教授彭穎的合作支持。

CEP290在纖毛髮生起始中的工作模式（The working model of CEP290 in the initiation of ciliogenesis）

【來源：深圳先進技術研究院】

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