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科研人员发现大脑神经迁移调控机制 
作者:[佚名] 来源:[中国科学院遗传与发育生物学研究所2016年6月8日] 2016-06-09

  大脑皮层的发育过程包括神经前体细胞的增殖、分化、迁移和成熟等步骤。神经迁移对大脑皮层的正常分层以及神经网络的建立都起着至关重要的作用,而大脑发育过程中神经迁移的缺陷会导致多种神经类疾病,包括小颅畸形、无脑回畸形等。 Transforming growth factor-β ( TGF-β )信号通路控制着多种发育过程,包括神经细胞的轴突特化与轴突生长、神经迁移等等,但是 TGF-β 信号通路调控神经迁移的分子机制还不是很清楚。

  中国科学院遗传与发育生物学研究所许执恒研究组通过基因的敲除或敲降以及基因表达挽救实验等发现, TGFβ-activated kinase 1 ( TAK1 )通过调节 JNK 的活性从而在 TGF-β 信号通路调控的神经迁移过程中起着重要的作用。他们利用子宫内电转技术来敲除或者敲降神经细胞中 TAK1 和 JNK2 的表达,结果发现 TAK1 和 JNK2 的敲除或敲降会抑制神经迁移;另外,敲降 Tβr2 ( TGF-β 的受体)或者 TAK1 所造成的神经迁移的缺陷可以分别被 TAK1 或者 JNK2 的高表达所挽救。 TAK1 可以与小分子 GTPase 蛋白 RAC1 、两个支架蛋白 WDR62 (小颅畸形相关蛋白)和 POSH 等形成一个复合体来调控 JNK 的活性以及神经迁移。最后,该报道提出了一个模型,即 TAK1 , RAC1 , MKK4/7 和 JNK2 可以被支架蛋白 WDR62 与 POSH 整合成一个蛋白复合体,而 TGF-β 信号通路会通过该复合体来调节 JNK 的活性和神经迁移。

  该研究结果发表于5月27日出版的国际期刊 J Biol Chem (DOI:10.1074/jbc.M116.716811),许执恒实验室博士生张峰为本文的第一作者。该论文被选为 JBC 杂志的 Papers of the week 和本期封面文章,附有杂志编辑的特别评述。同时, JBC 杂志对本文第一作者张峰的学术经历进行了亮点报道。该研究得到了国家自然科学基金和中国科技部“973”项目的支持。

  遗传发育所发现大脑神经迁移调控机制


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