研讨人员发明细胞膜相干骨架构造调理细胞旌旗灯号通路的机制

2019年8月30日，庄小威传授试验室在Science杂志上揭橥了题为Membrane-associated periodic skeleton is a signaling platform for RTK transactivation in neurons的文章，报道了其应用超分辩率成像技巧完成的一项新发明。在文章中，作者直接不雅察到了细胞膜受体与细胞膜下的卵白骨架构造的互相感化，并验证了这一互相感化对受体下流旌旗灯号通路的调控机制。

在之前的研讨中，庄小威试验室曾经应用超分辩率成像技巧胜利辨认了神经元细胞中位于细胞膜下的一层由肌动卵白（Actin）、血影卵白（Spectrin）等组装而成的具有周期性陈列的骨架构造（Membrane-associated Periodic Skeleton， MPS）。超分辩率成像技巧在研讨中起到了症结感化，胜利地解析了惯例显微镜无法分辩的细胞内精密构造。在此根底上，作者在本文中进一步发明，在超分辩率显微镜下可以不雅察到多种细胞膜卵白与MPS成分卵白的共定位（Co-localization）。这些膜卵白中包含G卵白耦联受体CB1和细胞粘附分子NCAM1，而二者均已被证实可以直接激活络氨酸激酶受体（Receptor Tyrosine Kinase， RTK）的功效。

在卵白共定位的根底上，作者发明激活CB1和NCAM1可以促使其与MPS成分卵白的共定位添加，而选择性克制MPS则可以抵消激活前者带来的后果。这一试验证实了CB1和NCAM1的功效很能够决议于它们与MPS的互相感化。之后作者进一步证实了CB1和NCAM1关于RTK及其下流Erk旌旗灯号通路的激活异样须要MPS介入。遭到这一启示，作者再次应用超分辩率成像对RTK受体卵白以及介导其下流旌旗灯号通路的Src卵白的定位停止了不雅察，发明这些卵白异样与MPS以及CB1/NCAM1具有共定位，而且共定位异样遭到CB1/NCAM1冲动剂和MPS克制剂的影响。由此，作者证实MPS可以募集多种RTK相干卵白，并藉此增进其互相感化，完成RTK受体的激活。

在不雅察到MPS介导的RTK受体激活后，作者进一步发明受体激活后MPS构造将在必定水平上被降解，而这一降解进程受RTK下流Erk旌旗灯号通路正向调理。因为MPS降解后其募集的卵白之间的波动性下降，MPS的降解增进了内吞感化介导的RTK受体的收受接管和下流旌旗灯号的削弱。经由这一系列进程，细胞应用MPS对RTK受体相干卵白的募集和MPS的降解完成了受体旌旗灯号激活—下流旌旗灯号通路激活—受体收受接管—下流旌旗灯号通路削弱这一经典的负反应环路。

综上所述，庄小威试验室应用超分辩率成像技巧对膜受体旌旗灯号通路及其负反应调理这一教科书级其余生物进程停止了从新“审阅”，并发明了一条全新的介导这个进程的机制。应用分辩率的优势，研讨者得以直接不雅察以往无法不雅察到的亚细胞构造，并经过不雅察成果加倍直接的提出假定，“捅破”或生物化学成果与进程间的“窗户纸”。信任跟着超分辩率成像技巧的普及，更多的难题可以被破解，更多的迷信成绩可以获得更准确的解答。 (100yiyao.com）