Cell：讓分子各就其位
日期：2012-05-29 08:24:40
來自貝勒醫學院，耶魯大學等處的研究人員發表了題為“A Distal Axonal Cytoskeleton Forms an Intra-Axonal Boundary that Controls Axon Initial Segment Assembly”的文章，發現了一種遠端軸突骨架能作為邊界，讓錨蛋白AnkyrinG能在合適的位置定位，行使功能，這一成果公布在Cell雜志上。
領導這一研究的是貝勒醫學院副教授Matthew N. Rasband，他表示，“眾所周知，AnkyrinG是軸突形成起始段必需的蛋白因子，沒有這種軸突起始段，就不能完成神經細胞中的信息輸出”，“目前發現的所有軸突起始段蛋白都需要AnkyrinG，因此如果這種蛋白缺失，那么軸突起始段就無法形成，神經信息無法傳遞。”
為了解答AnkyrinG如何達到合適的位置，行使功能的，文章的第一作者，貝勒醫學院神經科學博士后研究員Mauricio Galiano，與Rasband一道，著手分析軸突起始段形成的機制，結果他們發現發育過程中，AnkyrinG總是準確出現在同一位點。
“這種蛋白進入軸突，然后就像是撞到墻壁一樣，不能再往前走一步了”，Rasband說，“我們觀察到，這種蛋白在非常接近細胞體的位置停了下來，開始裝填。這說明在這一區域存在某種邊界，或者屏障。”
為了進一步了解這種邊界的特性，研究人員又進一步分析了，當干擾，或者去除這種邊界后，AnkyrinG在不同區域聚集的情況。
在細胞培養小鼠模型中，研究人員沿著軸突移動不同距離的邊界，這樣他們能改變軸突起始段的長度，如果邊界距離細胞的位置，比起始段長，那么邊界就長，如果離的近，那么這個長度就會減少。
而當研究人員將邊界完全移開，那么AnkyrinG就無法在合適的位置聚集，軸突起始段也無法形成。
“我們開始預計，是有一種分子來募集AnkyrinG，但結果發現是一種邊界屏障”，Rasband說，“這一發現意義重大，因為這表明不僅是軸突起始段，AnkyrinG蛋白發現的所有區域，都有可能具有相似的屏障機制。”
Rasband表示，在許多失序癥，比如自閉癥，或者癲癇，AnkyrinG負責形成的蛋白都出現了問題，因此了解這些分子機制，也許將為研發疾病治療靶標，提供依據。
錨蛋白（Ankyrins）是一類廣泛分布于細胞膜上，由多個錨蛋白重復序列（ANK）結構域構成的連接蛋白。在多種可興奮細胞，包括神經細胞、心肌細胞以及骨骼肌細胞中，AnkyrinG不僅通過與細胞骨架蛋白和細胞黏附分子連接，參與細胞結構形成和分化，還能夠直接與蛋白激酶和離子通道蛋白等胞膜蛋白連接，調節細胞內外離子交換以及電信號的生成和傳導。研究認為AnkyrinG表達異常有可能成為某些可興奮細胞相關疾病發病機制的一部分。
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