通过定量各向同性超微结构成像技术对调控初级纤毛生成的膜结构进行特征分析

《Nature Communications》：Characterization of membrane structures regulating primary ciliogenesis by quantitative isotropic ultrastructure imaging

　　

摘要

膜囊泡在母中心粒上的运输、对接与融合对于初级纤毛的构建至关重要。在本研究中，我们确定了参与这一初级纤毛组装机制的三维膜超微结构及相关蛋白质，该机制发生在轴丝生长之前。我们的研究结果表明，与母中心粒对接的小囊泡的膨胀是纤毛生成进程的关键触发因素，这一过程需要母中心粒远端附属蛋白CEP164的参与。这些囊泡似乎会融合形成管状的C形中间体以及一种前所未有的环面状膜中间体。这些此前未被描述过的管状膜纤毛生成中间体的形成是由膜运输调节因子EHD1和RAB8调控的，同时与IFT-B复合体中的蛋白IFT88相关。值得注意的是，我们发现EHD1通过其促进膜管化的功能，直接推动CP110/CEP97从母中心粒顶端移除，从而调控纤毛生成的进程。这些管状膜结构的形成还与纤毛门过渡区蛋白的招募有关。总体而言，这些发现重新定义了早期纤毛生成的架构框架，并强调了利用各向同性超微结构成像结合定量三维分析方法来阐明膜运输及细胞器生物发生机制的重要性。