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邹炜研究员课题组在Developmental Cell发表论文揭示神经元树突发育新机制

编辑:admin 时间:2018年05月09日 访问次数:878

     动物体内神经环路的形成依赖于神经元树突高度分支化的形态。近年来,很多实验室利用秀丽线虫、果蝇、斑马鱼和小鼠等模式动物发现神经元树突分支的形成取决于多种分子机制。这些机制包括神经元胞内的转录因子调控、膜泡运输和细胞骨架的形变,以及神经元胞外的分泌蛋白和跨膜粘附蛋白组成的配体-受体的相互作用。然而,在促进树突分支的形成过程中,胞外的配体-受体的相互作用如何精确引导胞内进行所需的膜泡运输和细胞骨架形变还尚不清楚。

    北京时间58日,浙江大学转化医学研究院邹炜研究组、斯坦福大学沈康研究组和爱荷华州立大学陈宝玉研究组等合作,在《Developmental Cell》(2016年的IF=9.174)期刊发表题为《A Dendritic Guidance Receptor Complex Brings Together Distinct Actin Regulators to Drive Efficient F-Actin Assembly and Branching》的研究论文,报道PVD神经元的两个树突跨膜蛋白DMA-1HPO-30形成一个受体复合物,以及此受体复合物如何通过蛋白质相互作用直接引导两个不同的细胞骨架调控蛋白(Rac GEF TIAM-1WAVE调控复合物)进行协同作用,从而精确促进肌动蛋白组装和树突分支形成。此工作揭示了树突分支形成过程中胞外的配体-受体相互作用如何特异性地激活胞内肌动蛋白细胞骨架组装的奥秘。

 
 
近年来,斯坦福大学生物系和霍华德休斯医学研究所沈康教授领导的团队利用秀丽线虫内具有高度树突分支形态的PVD神经元为研究对象,在揭示神经元树突发育的分子机制上做出了非常系统的工作。本研究作为上述三个团队的最新合作研究成果,运用遗传学、细胞生物学和生物化学等多种手段,揭示了树突受体DMA-1和类Claudin蛋白HPO-30互作,通过募集或激活不同的肌动蛋白组装调控蛋白,而协同增强地促进树突分支形成。该结果有助于本领域研究者更好地理解神经发育过程中胞外的配体-受体互作如何调节胞内的下游信号通路,从而调控树突分支形成。类似的机制可能在其他物种(包括人类)的树突发育过程中被广泛使用,进一步的研究工作正在进行。
浙江大学的邹炜博士和斯坦福大学的董欣彤博士为该研究论文的共同第一作者。斯坦福大学的沈康博士、爱荷华州立大学的陈宝玉博士和浙江大学的邹炜博士为该论文的共同通讯作者。戴维斯加州大学的Kevin Xiang博士和Ao Shen博士,范德堡大学的David Miller博士和Max Planck Florida Institute for NeuroscienceRyohei Yasuda博士等也对本研究做出了重要贡献。
文章全文请见:https://doi.org/10.1016/j.devcel.2018.04.008Zou et al., 2018, Developmental Cell 45, 362–375