Dev Cell | Elizabeth Chen实验室揭示脊椎动物肌细胞融合突触的细胞结构和分子决定因素

 收藏

关键词：揭示

资讯来源：BioArt

发布时间： 2022-06-16

先前在果蝇中的研究表明完成细胞融合主要需要三个步骤: 细胞间的识别 (Recognition) 和粘附 (Adhesion) ，肌动蛋白细胞骨架在融合突触处形成推力和阻力 (Pushing and resisting forces) ，和脂质双分子层失稳 (Lipid bilayer destabilization) 导致的细胞膜混合 (Membrane mixing) 及融合孔的形成 (Fusion pore formation) ，最终完成融合过程。在整个过程中，一系列蛋白和分子起到作用，如细胞粘连分子 (Cell adhesion molecule) ，肌动蛋白细胞骨架调节分子（actin cytoskeletal regulators），融合剂 (Fusogens) 等等，任何步骤出现问题，都有可能会导致细胞融合失败。在斑马鱼中同样也鉴定出肌细胞粘连分子 Jam2a 和 Jam3b，两者基因突变都表现出细胞融合缺陷。与野生型对比发现在 jam2a -/- 和 jam3b -/- 突变体中，F-actin foci 数量显著减少。而过表达 Jam2a 和 Jam3b 都能显著拯救融合缺陷表型，同时拯救F-actin foci数量。有趣的是，过表达显性缺失突变（dominant negative）实验发现，Jam2aΔC 不能拯救 jam2a -/- 融合缺陷表型，而过表达 Jam3bΔC 能够挽救 jam3b -/- 表型以及 F-actin foci 数量。因此细胞粘连分子 Jam2a 被认为是 F-actin foci 形成的主要组织者，而非 Jam3b 蛋白。细胞定位实验证实，Jam2a 和 Jam3b 部分重合或毗邻 F-actin foci，它们的反式结合促成融合突触的形成。