《Nature | 细胞素介导的活性Wnt5b-Ror2复合物在斑马鱼中的转运》

  • 来源专题:战略生物资源
  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2023-12-24
  • 2023年12月20日,埃克塞特大学的研究人员在Nature发表题为Cytoneme-mediated transport of active Wnt5b–Ror2 complexes in zebrafish的文章。

    化学信号是胚胎中细胞交流的主要手段。其基本原理是指一组产生配体的细胞和一组对该信号作出反应的细胞,因为它们表达了适当的受体。在斑马鱼胚胎中,Wnt5b与受体Ror2结合,触发wnt -平面细胞极性(PCP)信号通路,调节组织极性和细胞迁移。然而,目前尚不清楚这种亲脂性配体是如何通过水胞外空间从源细胞转运到靶组织的。

    在这项研究中,研究人员提供了证据,证明Wnt5b和Ror2一起装载在称为细胞素的长突起。该研究的数据进一步表明,活性Wnt5b-Ror2复合物在产生细胞中形成,并从这些细胞素传递给接收细胞。然后,无论Ror2受体的功能状态如何,接收细胞都有能力启动Wnt-PCP信号。在组织水平上,研究人员进一步表明,活性Wnt5b-Ror2的细胞素依赖性扩散影响斑马鱼原肠胚中的收敛和延伸。研究人员认为细胞素介导的配体受体复合物的转移是旁分泌信号传导的重要机制。这可能会促使人们重新评估仅根据受体表达来表征反应性和非反应性组织的传统概念。

相关报告
  • 《Science | Cachd1与Wnt受体相互作用并调节斑马鱼大脑中的神经不对称性》

    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2024-05-09
    • 2024年5月2日, 伦敦大学学院等机构的研究人员在Science发表题为Cachd1 interacts with Wnt receptors and regulates neuronal asymmetry in the zebrafish brain的文章。 神经系统左右两侧的神经元经常表现出不对称特性,但人们对这种差异是如何产生的却知之甚少。 斑马鱼的基因筛选发现,跨膜蛋白Cachd1功能缺失会导致右侧哈氏神经元具有左侧特征。Cachd1 在神经元祖细胞中表达,在非对称环境信号的下游发挥作用,并影响正常非对称神经发生模式的时间。生化和结构分析表明,Cachd1 可同时与 Lrp6 和 Frizzled 家族 Wnt 共受体结合。与此相一致的是,lrp6突变斑马鱼失去了虹膜的不对称性,而外显实验支持了Cachd1在调节大脑Wnt通路活动中的作用。 这些研究发现,Cachd1是一种保守的Wnt受体相互作用蛋白,它能调节斑马鱼大脑中侧向神经元的特性。
  • 《Cell | WDR11 复合物是含有酸性簇的货物蛋白的受体》

    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2024-07-19
    • 2024年7月15日,四川大学华西医院贾大、苏昭铭团队在 Cell 期刊发表了题为The WDR11 complex is a receptor for acidic-cluster-containing cargo proteins 的研究论文。该研究揭示了首个可以识别特定货物蛋白基序的囊泡栓系复合物——WDR11复合物,并解析了其高分辨率结构及功能,发现对货物蛋白的选择可以发生在囊泡运输的后期,以进一步提高运输保真度。 从内体到反式高尔基体网络(TGN)的囊泡运输过程,也称为逆向运输,对于广泛的生理功能至关重要,包括营养摄取、细胞信号传导和神经元发育。已知多种蛋白质能够识别通过内体转运的货物蛋白胞质结构域中的特定信号,包括网格蛋白相关衔接蛋白1复合物(AP-1)、retromer、retriever以及分选连接蛋白(SNX)家族的若干成员。AP-1 能够识别跨膜蛋白胞质尾部的各种分选信号,包括基于酪氨酸、基于双亮氨酸和酸性簇基序,从而将它们分选到网格蛋白包被囊泡(CCV)中。 已知有几种蛋白质包含酸性簇基序,包括CI-MPR、CPD、弗林蛋白酶和 KIAA0319L。最近有报道WDR11复合物在AP-1复合物的下游起作用,并促进含酸性簇的蛋白质向反式高尔基体网络(TGN)的运输。在真核生物中,WDR11复合物由WDR11和FAM91A1亚基组成,在脊椎动物中还有第三个亚基C17orf75。WDR11复合物位于TGN和囊泡上,并且可能通过其与高尔基体定位的蛋白TBC1D23的相互作用有助于囊泡的栓系。 虽然WDR11在含酸性簇蛋白运输中的作用已被广泛接受,但目前尚不清楚WDR11复合体是如何精确调控这种运输的。 强调逆行运输重要性的是这样一种观察结果——参与这一过程的多种蛋白质的突变会导致神经障碍。例如,AP-1的s1A和s1B亚基的突变分别是MEDNIK综合征和Fried/Pettigrew综合征的病因,此外,TBC1D23被确定为桥脑小脑发育不全(PCH)的一个病因。有趣的是,最近的临床报告描述了WDR11功能缺失突变也会导致与PCH高度相似的疾病的病例。此外,WDR11的突变还与其他疾病有关,例如先天性促性腺激素性性腺功能减退症、卡尔曼综合征和10q26缺失综合征。AP-1和WDR11在感染期间都会被一部分病毒所破坏。例如,HIV-1通过其辅助蛋白Nef劫持AP-1,促进主要组织相容性复合物I(MHC-I)的降解,从而促进免疫逃避。此外,单纯疱疹病毒(HSV)和人类巨细胞病毒(HCMV)会利用 WDR11,帮助建立病毒粒子组装区室。但总体来说,迄今为止,WDR11相关疾病的病因仍知之甚少。 在这项最新研究中,研究团队报道了人WDR11-FAM91A1复合物的单体和二聚体冷冻电镜结构,分辨率分别为3.1埃和3.2埃。WDR11直接且特异性地识别一部分酸性簇(acidic cluster),研究团队称之为超级酸性簇(super acidic cluster,SAC)。WDR11复合物的组装及其与含SAC蛋白质的结合对于含SAC蛋白质的运输和斑马鱼的正常神经元发育是不可或缺的。因此,该研究揭示了货物蛋白可以在蛋白质包被的下游以序列特异性的方式被识别。 总的来说,该研究阐明了WDR11复合物的高分辨率结构及功能,并发现对蛋白货物的选择可以发生在囊泡运输的后期,以进一步提高运输保真度。