作者:孟安明等 来源:《生物化学期刊》 发布时间:2012-9-27 16:41:07
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研究解析核孔蛋白在胚胎发育中作用
 
来自清华大学的研究人员发表了题为“Loss of zygotic NUP107 protein causes missing of pharyngeal skeleton and other tissue defects with impaired nuclear pore function in zebrafish embryos”的文章,首次利用脊椎动物模型解析了核孔蛋白107(Nup107)在胚胎发育过程中的作用,有助于进一步探索核孔复合物在发育过程中扮演的角色,相关成果公布在The Journal of Biological Chemistry杂志上。
 
文章的通讯作者是清华大学生命科学学院教授,中科院院士孟安明。孟教授研究组主要方向为脊椎动物胚胎的分子发育生物学,研究组成员利用斑马鱼做模式动物,分离克隆Nodal和FGF等信号通路的新的介导因子和调节因子,结合分子生物学、细胞生物学、遗传学等技术,研究它们在胚胎发育中的作用及其作用机制。
 
核孔蛋白107(nucleoporin 107kDa, Nup107)是核孔复合体的重要组成部分,研究显示Nup107-160 多聚蛋白构成的亚复合体结构是核孔复合体组装的必需成分,然而在脊椎动物中,这种亚复合体结构中各成分的发育功能却仍然未知,尤其是关于Nup107是否在脊椎动物胚胎发育过程中扮演重要角色,科学家们还并不知晓。
  
斑马鱼中nup107来自母系表达,并且其合子表达在受精后24小时的头部区域和肠道中占据主导地位,在这篇文章中,研究人员设计了一个斑马鱼突变系:nup107tsu068Gt,这个突变系中nup107第一个内含子被Tol2转座子的插入而被“拦腰砍断”,因此无法正常转录。
 
研究人员发现纯合子nup107tsu068Gt突变胚胎,在受精后3天会出现组织组织特异性的缺陷,比如缺失咽骨架,肠道退化,没有鳔,和小眼。这些突变体在5-6天内死亡,受影响的组织会出现大量的细胞凋亡,其中一些涉及p53的细胞凋亡通路。
 
而且研究人员发现在缺陷组织细胞中,FG-repeat核孔蛋白无法形成,和核孔的数量减少,导致mRNA无法从细胞核移动到细胞质中,这些实验结果揭示了脊椎动物Nup107在发育过程中的新作用机制。
 
孟教授研究组今年还曾与美国贝勒医学院冯新华教授合作,指出一种蛋白磷酸酶:Ppp4c是BMP信号的一个重要的正向调节因子,促进斑马鱼胚胎早期的腹部组织发育。这揭示了斑马鱼胚胎腹部组织发育的一种新机制。(来源:生物通 张迪)
 
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