Cell子刊：细胞发育研究焦点 细胞纤毛

　　

纽约大学医学院癌症研究所联合国际多研究团队近日鉴定了一种蛋白复合物，在调控细胞纤毛的过程中起关键作用，细胞纤毛是所有成熟人类细胞的重要结构，对维持正常细胞功能有重要意义。

 

关于这一蛋白的报道文章发表在本周《Developemental Cell》杂志上，并且在线版将这一文章列为重点推荐文章，该文章描述三个蛋白协同调节细胞初级纤毛的形成过程。该研究由Brian Dynlacht博士，纽约大学癌症研究所基因组学系主任，病理学教授领衔指导，他们研究的天线样的纤毛是科学家们普遍认为的细胞进化的残余物，但是现在细胞纤毛成为细胞生物发育学的研究热点。

 

William Y. Tsang博士说，我们正试图去了解纤毛生成的过程，以及它们对人类健康的影响。William Y. Tsang，纽约大学医学院癌症研究中心研究员，文章第一作者。细胞纤毛缺陷会导致多种疾病发生，比如说，多囊性肾病，视网膜变形以及神经障碍。初级纤毛异常的激活信号可能导致细胞癌变。

 

在成熟细胞初级纤毛形成的过程中，一种名为CEP290的蛋白在其中起重要作用。Tsang博士和他的研究小组发现另外一种蛋白，CP11蛋白在细胞完全成熟前可抑制CEP290的活性。具体来说，CP110蛋白可抑制CEP290蛋白与第三种蛋白Rab8a相互作用，通常CEP290与Rab8a相互作用可促进成熟细胞表面的纤毛形成。

 

该研究小组的研究成果可能为未来药物的设计带来新契机，有新的靶位用于设计药物。

 

纤毛生成是细胞成熟的一个基本的过程。纤毛在所有的人类细胞类型中都能找到。如果我们可以设计药物修复纤毛，或是恢复纤毛的功能，或改变突变的CEP290蛋白，这都可能成为治疗纤毛性疾病的良药。

 

研究者到现在为止使用的都是体外人类细胞系来研究纤毛。研究小组中的密西根大学和国立眼科研究所已经建立了一种小鼠模型，该小鼠的CEP290蛋白发生突变，导致视网膜变性，而纽约大学的研究人员计划研究人类CEP290蛋白突变，并试验是否可通过治疗改善CEP290的功能，达到治疗纤毛性疾病的目的。

 

原文摘要：

CP110 Suppresses Primary Cilia Formation through Its Interaction with CEP290, a Protein Deficient in Human Ciliary Disease

【Summary】

Primary cilia are nonmotile organelles implicated in signaling and sensory functions. Understanding how primary cilia assemble could shed light on the many human diseases caused by mutations in ciliary proteins. The centrosomal protein CP110 is known to suppress ciliogenesis through an unknown mechanism. Here, we report that CP110 interacts with CEP290— a protein whose deficiency is implicated in human ciliary disease—in a discrete complex separable from other CP110 complexes involved in regulating the centrosome cycle. Ablation of CEP290 prevents ciliogenesis without affecting centrosome function or cell-cycle progression. Interaction with CEP290 is absolutely required for the ability of CP110 to suppress primary cilia formation. Furthermore, CEP290 and CP110 interact with Rab8a, a small GTPase required for cilia assembly. Depletion of CEP290 interferes with localization of Rab8a to centrosomes and cilia. Our results suggest that CEP290 cooperates with Rab8a to promote ciliogenesis and that this function is antagonized by CP110.

 

（生物通 张欢）