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TorsinA在神经元核孔复合体生成及时空定位中的关键作用
2024-09-18 10:07  点击:28
  来自德克萨斯大学西南医学中心与密歇根大学的研究团队在《自然细胞生物学》杂志上发表了一篇题为《TorsinA is essential for the timing and localization of neuronal nuclear pore complex biogenesis》的文章,揭示了TorsinA蛋白在神经元核孔复合体(NPC)生成及时空定位中的重要作用。
 
研究团队创建了一种携带Nup107-HaloTag融合蛋白的小鼠模型,以便实时追踪内源性NPC的形成和动态分布情况。他们将这种小鼠与TorsinA缺陷型小鼠进行杂交,旨在探索TorsinA缺失情况下NPC的生成及其组织特性。
 
实验结果显示,在缺少TorsinA的情况下,NPC在神经元中的定位出现了异常,新形成的NPC倾向于聚集成簇而非均匀分布。通过脉冲追踪实验进一步确认,这些簇状结构主要是由于新NPC的聚集而非已有NPC的重新分布所引起。这说明TorsinA在决定新NPC定位上具有重要作用。
 
通过扫描透射电子显微镜(STEM)观察,研究者们发现TorsinA缺失的神经元中,核膜的膨出与新NPC生成的位置相吻合,推测这些膨出可能是NPC装配过程中的中间状态。随着神经元的成熟,这些膨出逐渐消失,NPC装配继续进行,但是整体装配速度减慢。
 
通过对早期(如Nup153)和晚期(如Nup358)招募到NPC的蛋白进行分析,研究者发现TorsinA的缺失会导致NPC装配的延迟。然而,TorsinA的缺失并没有完全阻止NPC的生成,只是影响了其时空分布和装配速度。
 
该研究利用超分辨显微镜(SIM)和扫描透射电子显微镜(STEM)等多种成像技术手段,明确了TorsinA在神经元发育过程中NPC生成与定位方面的关键角色。TorsinA的缺失虽然不会彻底阻止NPC的生成,但会导致NPC分布异常及装配延迟,进而可能引发神经发育障碍。
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