上海生科院在軸突發育細胞膜轉運機制研究上獲進展

　　1月29日，《神經科學雜志》(the Journal of Neuroscience)發表了中國科學院上海生命科學研究院神經科學研究所和神經科學國家重點實驗室關于神經元軸突發育過程中細胞膜轉運機制的研究成果，論文題目為JIP1 mediates anterograde transport of Rab10 cargos during neuronal polarization。該項研究是在羅振革研究員指導下，由博士研究生鄧彩云等人完成。

　　神經元通過具有復雜分支的樹突接受信息，通過長的軸突輸出信息支配靶細胞。在極端的情況下，單個軸突可長達一米甚至數米。軸突發育需要細胞膜面積的不對稱性增加，該過程被認為受到來自高爾基體的質膜前體囊泡(plasmalemmal precursor vesicles，PPVs)控制。長期以來，關于該類囊泡的生化特性和調控規律非常不清楚。近年來，羅振革實驗室對該問題進行了系統深入的研究。在前期工作中，他們發現Rab10小G蛋白作為PPV的標記分子在軸突發育和細胞膜極性增加過程中發揮重要作用(Dev. Cell. 2011)。最近，他們又發現肌球蛋白Myosin V決定Rab10囊泡從高爾基體的分選，并影響軸突發育(Nat. Commun. 2013)。一個重要問題是：Rab10囊泡如何從胞體被運輸到軸突末梢?

　　鄧彩云等人經過三年左右的研究，對該問題給出了答案。他們發現Rab10通過與一種叫做JIP1的接頭蛋白結合，后者與馬達蛋白KIF5的輕鏈KLC結合，從而形成Rab10/JIP1/KLC復合物，該復合物對于Rab10囊泡在軸突中的順向運輸發揮重要作用。JIP1和該復合物對于神經元極化和軸突生長起至關重要的作用。該項研究揭示了軸突發育過程中Rab10質膜前體囊泡的選擇性運輸機制。以上發現不僅從膜轉運的角度揭示了軸突發育的分子細胞機制，也將為神經損傷修復相關研究提供新視角。

　　該系列工作受到國家自然科學基金委的長期持續支持和科技部重大科學研究計劃的資助。

　　關于Rab10質膜前體囊泡的軸突運輸模型。在軸突發育過程中，JIP1介導Rab10囊泡與馬達蛋白KIF5的結合，后者攜帶“貨物”使其沿著微管形成的“軌道”從胞體運輸到軸突末端。