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      Kurly蛋白質(zhì)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(guān)于纖毛中發(fā)現(xiàn)的蛋白質(zhì)的新研究 - 細(xì)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(xué)和西北大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)這種蛋白質(zhì)名為C21orf59或“Kurly”，需要纖毛起伏以保持液體在細(xì)胞表面移動。他們還發(fā)現(xiàn)，在發(fā)育過程中需要蛋白質(zhì)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(zhì)保持纖毛移動 朝向正確的方向
      

      普林斯頓大學(xué)分子生物學(xué)副教授麗貝卡·伯丁(Rebecca Burdine)說：“我們發(fā)現(xiàn)一種單一的蛋白質(zhì)負(fù)責(zé)這兩種功能 - 方向和運(yùn)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(yùn)動和方向如何協(xié)調(diào)知之甚少，因此這種蛋白質(zhì)將成為觀察這一過程的重要途徑。” 該發(fā)現(xiàn)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(jìn)行的。在斑馬魚腎臟中，研究人員發(fā)現(xiàn)，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(jìn)液體沿著腎臟的狹窄通道流動。在青蛙中，皮膚細(xì)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?qū)е吕w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(yùn)動和定向中的作用的發(fā)現(xiàn)源于Burdine實驗室關(guān)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(dǎo)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(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，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(guān)。
      

      當(dāng)團(tuán)隊調(diào)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(jìn)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(guān)，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(xiàn)，Kurly在纖毛運(yùn)動中的作用源于其確保稱為動力臂的蛋白質(zhì)正確定位于纖毛中的能力。當(dāng)研究人員敲除kur基因時，動力蛋白不能在適當(dāng)?shù)奈恢眯纬伞?/p>

      共同第一作者，Burdine實驗室的博士后研究員Daniel Grimes說，發(fā)現(xiàn)單一蛋白質(zhì)參與運(yùn)動和定向是令人驚訝的。“這兩個方面都是產(chǎn)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(lián)系的。這項工作增加了一個有助于這一發(fā)現(xiàn)的新基因。”
      

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

      該團(tuán)隊還研究了與Kurly相互作用的蛋白質(zhì)。西北大學(xué)的研究小組表明，當(dāng)使用名為CRISPR-Cas9的基因編輯技術(shù)滅活kur基因時，缺乏功能性的Kurly蛋白導(dǎo)致第二種蛋白質(zhì)錯誤定位于細(xì)胞表面，稱為Prickle2，這有助于細(xì)胞知道他們面對的方向。沒有適當(dāng)?shù)腜rickle2定位，纖毛將液體推向錯誤的方向。
      
			

			
        
      
			
      
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