1月29日,《神經(jīng)科學(xué)雜志》(the Journal of Neuroscience)發(fā)表了中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院神經(jīng)科學(xué)研究所和神經(jīng)科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室關(guān)于神經(jīng)元軸突發(fā)育過程中細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制的研究成果,論文題目為JIP1 mediates anterograde transport of Rab10 cargos during neuronal polarization。該項研究是在羅振革研究員指導(dǎo)下,由博士研究生鄧彩云等人完成。
神經(jīng)元通過具有復(fù)雜分支的樹突接受信息,通過長的軸突輸出信息支配靶細(xì)胞。在極端的情況下,單個軸突可長達(dá)一米甚至數(shù)米。軸突發(fā)育需要細(xì)胞膜面積的不對稱性增加,該過程被認(rèn)為受到來自高爾基體的質(zhì)膜前體囊泡(plasmalemmal precursor vesicles,PPVs)控制。長期以來,關(guān)于該類囊泡的生化特性和調(diào)控規(guī)律非常不清楚。近年來,羅振革實(shí)驗室對該問題進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究。在前期工作中,他們發(fā)現(xiàn)Rab10小G蛋白作為PPV的標(biāo)記分子在軸突發(fā)育和細(xì)胞膜極性增加過程中發(fā)揮重要作用(Dev. Cell. 2011)。最近,他們又發(fā)現(xiàn)肌球蛋白Myosin V決定Rab10囊泡從高爾基體的分選,并影響軸突發(fā)育(Nat. Commun. 2013)。一個重要問題是:Rab10囊泡如何從胞體被運(yùn)輸?shù)捷S突末梢?
鄧彩云等人經(jīng)過三年左右的研究,對該問題給出了答案。他們發(fā)現(xiàn)Rab10通過與一種叫做JIP1的接頭蛋白結(jié)合,后者與馬達(dá)蛋白KIF5的輕鏈KLC結(jié)合,從而形成Rab10/JIP1/KLC復(fù)合物,該復(fù)合物對于Rab10囊泡在軸突中的順向運(yùn)輸發(fā)揮重要作用。JIP1和該復(fù)合物對于神經(jīng)元極化和軸突生長起至關(guān)重要的作用。該項研究揭示了軸突發(fā)育過程中Rab10質(zhì)膜前體囊泡的選擇性運(yùn)輸機(jī)制。以上發(fā)現(xiàn)不僅從膜轉(zhuǎn)運(yùn)的角度揭示了軸突發(fā)育的分子細(xì)胞機(jī)制,也將為神經(jīng)損傷修復(fù)相關(guān)研究提供新視角。
該系列工作受到國家自然科學(xué)基金委的長期持續(xù)支持和科技部重大科學(xué)研究計劃的資助。
