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上海生科院PNAS文章发表神经学研究新成果

2013.11.06

  来自中科院上海生命科学研究院的研究人员在新研究中证实,X连锁微管相关蛋白Mid1调控了轴突的发育,这一研究发现在线发表在11月5日的《美国科学院院刊》上。

  领导这一研究的是中科院上海生科院神经所熊志奇(Zhiqi Xiong)研究员,其早年毕业于华西医科大学,主要研究方向是运用细胞分子生物学,生物化学方法,同时结合转基因及基因敲除小鼠技术、神经电生理学、神经影像学技术,逐步揭示神经系统疾病在细胞水平和分子水平的发病机制,同时还将针对性地探讨疾病的预防、诊断和治疗手段。

  Opitz综合征是一种影响中线部位上结构器官(颜面、心脏、泌尿生殖系和中枢神经系统等等)发育的罕见遗传病,一般临床表现为:独特的面部特征(广阔鼻桥梁、器官距离过远、耳朵偏低、兔唇);喉气管异常、吞咽困难;生殖泌尿缺陷(如尿道下裂、肾积水、肛门闭塞);先天心脏病变(如先天心室间隔缺损、动脉导管未闭、主动脉缩窄);中枢神经系统异常(如主要的运动技能故障和发育延迟)、智力迟钝等等。

  相当一部分X连锁的Opitz综合征被证实是由于Midline-1 (MID1)基因突变所致。MID1编码了一种E3泛素连接酶,其调控了蛋白磷酸酶2A(PP2Ac)催化亚基的降解。但目前对于Mid1在神经发育中的功能及机制还不是很清楚。

  在这篇文章中,研究人员证实Mid1依赖性的PP2Ac周转参与了轴突发育。来自体内外实验的数据表明不仅在体外发育神经元中沉默Mid1可促进轴突生长和分支,导致对侧皮质中胼胝体轴突投射(axon projection) 破坏,在Mid1敲除小鼠中也观察到了相似的轴突发育表型。这些缺陷主要是由于缺失Mid1细胞中PP2Ac累积所致,通过下调PP2Ac可以挽救这一轴突表型。

  这些数据表明了,Mid1依赖性的PP2Ac周转对于正常轴突发育至关重要,这一过程调控失常有可能是Opitz综合征的根本原因。

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