动态蛋白质网络揭示R-Spondin作为Wnt信号振荡放大器调控哺乳动物体节发生

《Nature Communications》：Spatiotemporal proteomics reveals dynamic antiparallel gradients shaping signalling waves

摘要

胚胎发育由动态蛋白质网络驱动，然而这些动态过程如何影响形态发生目前仍知之甚少。体节发生（即脊椎动物胚胎的节律性分节过程）受控于生胚中胚层（PSM）中的信号梯度和振荡，但其潜在的蛋白质动态过程在很大程度上仍属未知。在此，我们将小鼠胚胎尾巴的微流控同步化技术与定量蛋白质组学和转录组学相结合，解析了体节发生过程中的时空蛋白质动态。我们鉴定了体节发生期间表达具有动态性的蛋白质，揭示了一种反平行的动态R-Spondin/LGR信号模式，该模式解释了为何在前部PSM中Wnt配体水平下降的情况下，Wnt振荡幅度仍然增加。动态配体表达在小鼠原肠胚样体中得到验证，而对配体动态的扰动则降低了振荡幅度并损害了体节的形成。总之，我们的研究结果鉴定R-Spondin作为Wnt信号振荡的动态放大器，并为理解蛋白质动态如何调控哺乳动物组织模式提供了机制框架。