清華大學獨家Cell子刊文章：細胞遷移關鍵機制

　　生物通報道：來自清華大學生命科學院的研究人員發表了題為“Functional Coordination of WAVE and WASP in C. elegans Neuroblast Migration”的文章，揭示了微絲細胞骨架調控因子WAVE和WASP在遷移細胞協同發揮功能的分子機制。

　　這一研究成果公布在Cell出版社旗下Developmental Cell雜志上，文章的通訊作者是清華大學生科院歐光朔研究員，歐光朔研究組主要以線蟲的Q神經前體細胞為對象，研究細胞骨架和信號轉導蛋白如何調控神經系統的發育。

　　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參與細胞內吞作用等其他生理過程。

　　在最新這項研究中，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，為相關疾病的治療提供科學依據。

　　作者簡介：

　　歐光朔

　　研究員，博導

　　1994-2001

　　中國農業大學生物學院，獲理學學士、碩士學位

　　2001-2006

　　美國加利福尼亞州大學戴維斯分校，獲細胞和發育生物學博士學位

　　2007-2011

　　美國加利福尼亞州大學舊金山分校/霍華德休斯醫學研究院 (HHMI)，博士后

　　2011-2013 中國科學院生物物理研究所，研究員，博士生導師

　　現任清華大學研究員、博士生導師

　　主要研究領域與方向

　　我們以線蟲的Q神經前體細胞為對象，研究細胞骨架和信號轉導蛋白如何調控神經系統的發育。Q神經前體細胞發育過程包括不對稱分裂、長距離遷移、細胞凋亡及神經絲的形成，最終產生觸覺神經元和中間神經元。我們建立了活體熒光顯微成像方法，在細胞器和分子水平上實時記錄Q細胞發育過程。我們發展了對線蟲野生型基因組進行條件性基因突變方法，研究Q細胞發育分子機制。