遺傳發(fā)育所揭示神經(jīng)突生長(cháng)調控新機制 | PNAS

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2018-03-02

神經(jīng)突正確延伸對于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的形成至關(guān)重要。過(guò)去幾十年的研究發(fā)現了數十種導向信號分子，它們作用于生長(cháng)錐表面受體，通過(guò)調控細胞骨架的動(dòng)態(tài)運動(dòng)，控制神經(jīng)突的靶向性延伸。然而，神經(jīng)元軸、樹(shù)突在生長(cháng)和延伸過(guò)程中往往遭遇多種導向信號，神經(jīng)元如何同時(shí)解讀多種不同信號，并做出最終的單一性選擇，其機制并不完全清楚。

圖片來(lái)源：PNAS（doi.org/10.1073/pnas.1717468115）

中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所丁梅研究組發(fā)現，線(xiàn)蟲(chóng)RME神經(jīng)突延伸過(guò)程中同時(shí)暴露于Slit和Wnt兩種信號分子。雖然RME神經(jīng)元表達Slit受體-Robo，但其延伸并不受Slit調控。相反，Robo與酪氨酸受體家族孤單受體Ror2形成受體復合物，幫助Wnt信號的傳遞。

Robo在線(xiàn)蟲(chóng)中的唯一同源蛋白SAX-3可以直接結合Wnt分子，并協(xié)同其他Wnt受體，將信號傳遞到下游效應分子Dsh。Dsh蛋白是RME神經(jīng)突延伸的重要驅動(dòng)，在RME神經(jīng)突生長(cháng)側非對稱(chēng)聚集。Robo存在與Dsh類(lèi)似的非對稱(chēng)分布，且Dsh的極性分布依賴(lài)于Robo。這表明Robo的非對稱(chēng)性分布促進(jìn)RME神經(jīng)突在特定方向的延伸。該研究揭示了Robo受體與Wnt-Ror信號通路的相互作用機制，并暗示在不同信號分子共存的情況下，原本認為是針對某一特定信號的受體其實(shí)可以通過(guò)與其他受體互作，變換自身感應特質(zhì)。