揭示WAVE和WASP在遷移細胞協同發揮功能的分子機制

時間：2017-6-19閱讀：307

原代細胞遷移是多細胞動物體發育過程中基本生物學現象，其缺陷可導致個體發育的異常，過度細胞遷移則是癌癥轉移的重要原因。板狀偽足（lamellipodium）是普遍存在于細胞運動前導端的遷移結構，其形成依賴于微絲成核因子Arp2/3復合體在前導端的活化。然而，對于Arp2/3的活性是如何在極性分子的指導下被調控并不清楚。
Arp2/3在胞內的活化依靠其成核促進因子WAVE和WASP。長期以來，WAVE被認為在偽足結構內激活Arp2/3復合體，而WASP參與原代細胞內吞作用等其他生理過程。
在這項研究中，研究人員通過knock-in技術分別對線蟲WAVE和WASP蛋白進行原位GFP標記，結合活體成像技術和遺傳分析手段，發現在遷移細胞前導端主要存在為WAVE，而WASP也有定位。而且在WAVE缺失的情況下WASP可以從次要存在擴展到前導端大部，彌補原本WAVE的功能，承擔Arp2/3復合體的活化調控，繼而確保細胞的定向遷移能力。
這項研究以抑制子遺傳篩選為基礎，結合多種生物化學和細胞生物學分析，鑒定指導線蟲Q細胞定向遷移的保守膜蛋白MIG-13/LRP12通過SEM-5/WASP和ABL-1/WAVE兩條平行的信號途徑激活Arp2/3，揭示Q細胞遷移的新機制。
研究人員認為，這項研究發現的調控Q細胞定向遷移的關鍵因子都具有人類同源蛋白，研究成果可能為哺乳動物神經系統發育指出新的方向，原代細胞為相關疾病的治療提供科學依據。

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