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    Dev Cell:清华欧光朔研究组揭示微丝细胞骨架调控因子WAVE和WASP在迁移细胞协同发挥功能的分子机制

    摘要 : 2016年10月24日,国际著名学术杂志《Cell》子刊《Developmental Cell》杂志在线发表了清华大学生命科学院欧光朔研究组题为“Functional Coordination of WAVE and WASP in C. elegans Neuroblast Migration”( WAVE与WASP在线虫神经前体细胞迁移中协同性功能)的研究论文

    亚美娱乐app www.yynm360.com  2016年10月24日,国际著名学术杂志《Cell》子刊《Developmental Cell》杂志在线发表了清华大学生命科学院欧光朔研究组题为“Functional Coordination of WAVE and WASP in C. elegans Neuroblast Migration”( WAVE与WASP在线虫神经前体细胞迁移中协同性功能)的研究论文,揭示了微丝成核促进因子WAVE和WASP在迁移细胞前导端的协同功能模式,同时阐明膜蛋白MIG-13/LRP2调控微丝骨架极性排布信号通路?!禗evelopmental Cell》杂志同期发表新闻“WASP and WAVE Team Up at the Leading Edge”予以评述。博士生朱志文和博士后柴咏平为论文共同第一作者,清华大学生命科学学院的欧光朔研究员为论文通讯作者。

    细胞迁移是多细胞动物体发育过程中基本生物学现象,其缺陷可导致个体发育的异常,过度细胞迁移则是癌症转移的重要原因。板状伪足(lamellipodium)是普遍存在于细胞运动前导端的迁移结构,其形成依赖于微丝成核因子Arp2/3复合体在前导端的活化。然而,对于Arp2/3的活性是如何在极性分子的指导下被调控并不清楚。Arp2/3在胞内的活化依靠其成核促进因子WAVE和WASP。长期以来,WAVE被认为在伪足结构内激活Arp2/3复合体,而WASP参与细胞内吞作用等其他生理过程。在该研究中,欧光朔课题组通过knock-in技术分别对线虫WAVE和WASP蛋白进行原位GFP标记,结合活体成像技术和遗传分析手段,发现在迁移细胞前导端主要存在为WAVE,而WASP也有定位;在WAVE缺失的情况下WASP可以从次要存在扩展到前导端大部,弥补原本WAVE的功能,承担Arp2/3复合体的活化调控,继而确保细胞的定向迁移能力。该研究以抑制子遗传筛选为基础,结合多种生物化学和细胞生物学分析,鉴定指导线虫Q细胞定向迁移的保守膜蛋白MIG-13/LRP12通过SEM-5/WASP和ABL-1/WAVE两条平行的信号途径激活Arp2/3,揭示Q细胞迁移的新机制(图1)。该研究发现的调控Q细胞定向迁移的关键因子都具有人类同源蛋白,研究成果可能为哺乳动物神经系统发育指出新的方向,为相关疾病的治疗提供科学依据。

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    图. MIG-13通过两条平行信号通路调控Arp2/3复合体活性的模式图

    原文链接:

    Functional Coordination of WAVE and WASP in C. elegansNeuroblast Migration

    原文摘要:

    Directional cell migration is critical for metazoan development. We define two molecular pathways that activate the Arp2/3 complex during neuroblast migration in Caenorhabditis elegans. The transmembrane protein MIG-13/Lrp12 is linked to the Arp2/3 nucleation-promoting factors WAVE or WASP through direct interactions with ABL-1 or SEM-5/Grb2, respectively. WAVE mutations partially impaired F-actin organization and decelerated cell migration, and WASP mutations did not inhibit cell migration but enhanced migration defects in WAVE-deficient cells. Purified SEM-5 and MIG-2 synergistically stimulated the F-actin branching activity of WASP-Arp2/3 in vitro. In GFP knockin animals, WAVE and WASP were largely organized into separate clusters at the leading edge, and the amount of WASP was less than WAVE but could be elevated by WAVE mutations. Our results indicate that the MIG-13-WAVE pathway provides the major force for directional cell motility, wheras MIG-13-WASP partially compensates for its loss, underscoring their coordinated activities in facilitating robust cell migration.

    来源: Developmental Cell 浏览次数:0

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