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        Kurly蛋白質保持纖毛移動 朝向正確的方向
        
			
        
				2019-01-29 10:20:05
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        一項關于纖毛中發(fā)現的蛋白質的新研究 - 細胞表面的毛發(fā)狀突起 - 可能有助于解釋纖毛中的遺傳缺陷如何在發(fā)育異常，腎臟疾病和許多其他疾病中發(fā)揮作用。普林斯頓大學和西北大學的研究人員發(fā)現這種蛋白質名為C21orf59或“Kurly”，需要纖毛起伏以保持液體在細胞表面移動。他們還發(fā)現，在發(fā)育過程中需要蛋白質來正確定向纖毛，使它們朝向正確的方向移動液體。
        

        Kurly蛋白質保持纖毛移動 朝向正確的方向
        

        普林斯頓大學分子生物學副教授麗貝卡·伯丁(Rebecca Burdine)說：“我們發(fā)現一種單一的蛋白質負責這兩種功能 - 方向和運動性，這是非常令人興奮的。” “盡管它們在人類疾病中具有重要性，但人們對纖毛的運動和方向如何協調知之甚少，因此這種蛋白質將成為觀察這一過程的重要途徑。” 該發(fā)現在線發(fā)表在3月1日的Cell Reports雜志上。
        

        這些研究是在普林斯頓的斑馬魚和西北的非洲爪蛙進行的。在斑馬魚腎臟中，研究人員發(fā)現，Kurly蛋白使纖毛能夠在均勻的方向上定向，最重要的是，在正確的方向上促進液體沿著腎臟的狹窄通道流動。在青蛙中，皮膚細胞上的纖毛有助于在幼蟲階段沿著動物表面移動液體。在這兩種情況下，敲除Kurly的基因導致纖毛定向不正確，從而失去了以揮動方式移動的能力，這有助于推動液體流動。
        

        Kurly在纖毛運動和定向中的作用的發(fā)現源于Burdine實驗室關于胎兒器官發(fā)育的工作，特別是研究改變心臟左右不對稱方向的突變。這種突變可以導致器官正常工作但是正常心臟的精確鏡像。在搜索左右圖案化中涉及的基因時，Burdine團隊發(fā)現，他們稱為kur的基因突變(編碼Kurly蛋白)與斑馬魚心臟左右方向的錯誤有關。
        

        當團隊調查kur時，他們注意到突變也影響了纖毛的功能。一段時間以來，已知纖毛對于許多工作是重要的，從感測環(huán)境到促進流體流動，到確保肺排泄吸入的污染物。纖毛遺傳缺陷與許多人類疾病有關，包括多囊腎病，呼吸窘迫，聽力喪失，不育和左右圖案疾病，如一項Burdine研究。
        

        Burdine實驗室的研究人員發(fā)現，Kurly在纖毛運動中的作用源于其確保稱為動力臂的蛋白質正確定位于纖毛中的能力。當研究人員敲除kur基因時，動力蛋白不能在適當的位置形成。
        

        共同第一作者，Burdine實驗室的博士后研究員Daniel Grimes說，發(fā)現單一蛋白質參與運動和定向是令人驚訝的。“這兩個方面都是產生流體流動所必需的，我們想知道它們是如何在分子上相互聯系的。這項工作增加了一個有助于這一發(fā)現的新基因。”
        

        Grimes補充說，Kurly的基因也被發(fā)現與人類纖毛疾病有關，因此這項工作可能對理解人類疾病的機制產生影響。研究人員還發(fā)現，他們發(fā)現的突變使得Kurly蛋白質對溫度敏感，并利用這一特性發(fā)現Kurly蛋白可能參與啟動運動而不是一旦它們開始就保持纖毛移動。
        

        該團隊還研究了與Kurly相互作用的蛋白質。西北大學的研究小組表明，當使用名為CRISPR-Cas9的基因編輯技術滅活kur基因時，缺乏功能性的Kurly蛋白導致第二種蛋白質錯誤定位于細胞表面，稱為Prickle2，這有助于細胞知道他們面對的方向。沒有適當的Prickle2定位，纖毛將液體推向錯誤的方向。
        
			

			
          
        
			
        
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