微管固定在核膜中的蛋白質(zhì)位置肌細(xì)胞核
A * STAR的科學(xué)家們已經(jīng)揭示了微管(細(xì)胞的“骨架”的一部分)如何定位肌細(xì)胞中的多個(gè)細(xì)胞核。這個(gè)關(guān)鍵發(fā)育過程中的功能障礙與肌肉營養(yǎng)不良有關(guān),肌肉營養(yǎng)不良是導(dǎo)致進(jìn)行性虛弱和喪失的一組衰弱性疾病。肌肉質(zhì)量。
A * STAR醫(yī)學(xué)生物學(xué)研究所的布萊恩·伯克(Brian Burke)被意外而不是設(shè)計(jì)所吸引。他的研究重點(diǎn)是編碼在“核膜”中活躍的蛋白質(zhì)的基因,這是一種圍繞細(xì)胞核的膜。在肌肉細(xì)胞中,核膜包含通常與中心體相關(guān)的蛋白質(zhì),這是一種組織微管的細(xì)胞質(zhì)結(jié)構(gòu),但多年來,這仍然是一個(gè)利基主體。“只是一個(gè)奇怪的現(xiàn)象,沒有人在中心體區(qū)域工作,了解其重要性,并且沒有人在場外知道,”他說。
Yin Loon Lee,博士期間研究了中心體。在加入Burke的實(shí)驗(yàn)室之前,他引起了他的注意。伯克最近的研究表明,核膜中的蛋白質(zhì)對(duì)(稱為LINC復(fù)合物)在許多細(xì)胞中定位細(xì)胞核中發(fā)揮作用。“看來這些[復(fù)合物]可能參與錨定肌細(xì)胞核中的中心體蛋白似乎是一個(gè)很好的選擇,”伯克解釋道。
為了測試這個(gè)想法,Lee和Burke在早期和晚期肌肉細(xì)胞中捕獲了與LINC蛋白Nesprin-1相互作用的蛋白質(zhì)。比較兩個(gè)列表顯示446種蛋白質(zhì)與Nesprin-1特異性地在晚期肌肉細(xì)胞中相互作用,包括四種中心體蛋白質(zhì)。與此同時(shí),法國的研究人員進(jìn)行了RNAi篩選,以識(shí)別核膜上微管成核所涉及的基因。“他們提出的唯一候選人是Nesprin-1,”伯克說。團(tuán)隊(duì)決定合作解決這個(gè)謎團(tuán)。
李工程細(xì)胞缺乏Nesprin-1或其LINC伴侶。在這些細(xì)胞中,四種中心體蛋白中的三種保留在細(xì)胞質(zhì)中而不是在核膜上積累。在由Nesprin-1突變引起的先天性肌營養(yǎng)不良患者的細(xì)胞中,同樣的錯(cuò)誤定位是明顯的。通過單獨(dú)消耗三種中心體蛋白中的每一種,研究小組發(fā)現(xiàn)了核包膜上微管形成所需的蛋白質(zhì)。
在具有缺失或缺陷的Nesprin-1拷貝的肌肉細(xì)胞中,細(xì)胞核聚集在一起而不是擴(kuò)散。了解Nesprin-1和中心體蛋白如何定位肌細(xì)胞核可能有助于澄清肌營養(yǎng)不良癥的發(fā)展。
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