研究发现肌球蛋白可能在细胞的吞噬作用中发挥重要功能

　　

吞噬过程中（上图）和生长阶段中（下图），Dictyostelium中绿色荧光蛋白（GFP）偶连的MVII的分布。GFP-MVII集中在最初与将被吞噬的酵母颗粒（红色）接触的伪足顶端，在吞噬开始25秒后，出现在吞噬杯中。类似的，GFP-MVII集中在与基底层接触的富含肌动蛋白的伪足（红点）中。

【生物通编译】

明天，一个国际细胞生物学家合作研究组将报道他们对变形虫进行的研究，研究结果揭示了细胞的关键动力蛋白的新功能。科学家们已知肌球蛋白VII（MVII）在细胞迁移和吞噬作用中起作用，但是这项最新研究显示MVII还在细胞与基底层以及颗粒之间的粘附作用中发挥重要作用。来自明尼苏达大学的肌球蛋白生化学家Margaret Titus领导了这项研究，宣称：“我们是首次将细胞的动力蛋白与细胞的粘附作用联系起来。”这些发现可以带来对导致占所有遗传性耳聋中10%的遗传缺陷的更好了解。

不表达MVII的变形虫Dictyostelium表现出有缺陷的吞噬作用。直到现在，研究者们还不知道在这个过程中的哪个阶段出现了缺陷。Titus和同事们设计了一个解决这个问题的方法：他们给变形虫喂食一种橡胶珠子，然后立即在不同时间终止内化过程。之后再分析那些冷冻的变形虫。研究者们发现吞噬作用从被研究的极早时期起——细胞粘连点，就开始急剧降低。

Titus今天告诉BioMedNet News记者说：“这项研究结果开辟了一条了解粘附作用的全新道路。”

变形虫在侵吞周围的颗粒之前会伸出自己的细胞质以包围这些颗粒。这一第一步延伸过程使得形成一个杯状结构。研究者们使用荧光显微镜研究了杯状结构的形成，并且发现这一过程在MVII缺失的和野生型细胞中都是正常的。然而，在MVII缺失的情况下，杯状结构的形成过程在中间被阻断，而且不再能完成内吞任务。

这些发现令研究者们回忆起早期使用粘附作用被抑制的巨噬细胞的研究结果。

由于杯状结构的形成在MVII缺失细胞中是正常的，研究者们得出结论认为，颗粒结合是最有可能发生缺陷的步骤。他们发现MVII缺陷细胞结合的颗粒量比预期的少得多，从而确信了这一结论。

研究者们研究了在MVII缺失细胞表面的粘附分子，并且发现这些分子表现正常。Titus在最新一期Current Biology中写到：“因此，MVII似乎并没有直接将已知的粘连受体转移到细胞表面，而一定是在促进或帮助粘附过程本身起作用。”

细胞与细胞之间相互作用的研究结果也支持了这种假设，MVII缺失细胞不能象野生型细胞那样彼此之间发生粘附。此外，对这种缺失细胞沿一块玻璃片爬行进行的研究显示，它们粘附到玻璃上的功能发生障碍。

Titus说，她的一些同事认为一个动力蛋白不大可能发挥超出“驱动周围物”的功能以外的其它重要功能。但是她说，她所拥有的尚未发表的数据进一步支持了她的假设。Titus说，使用一个Caenorhabditis elegans模型，“我们已经构建了一个缺失突变株，其中MVII的动力结构域当中的大部分被剔除，而且这些缺失型动物没有任何表征。”但是敲除整个基因会出现上述的缺陷表型。因此她指出：“‘动力机器’对MVII功能而言并不是至关重要的。”

最初观察到细胞与基底层之间的粘附在MVII缺失细胞中发生缺陷的研究者，来自Max-Planck生物化学研究所的Igor Weber，也是这篇论文的作者之一，他指出：“这项研究暗示细胞粘连复合物也包括动力蛋白分子。”Weber说，接下来他将计划通过确定“MVII与膜肌动蛋白细胞骨架连接蛋白，和粘连受体之间的相互关系”，以更加详细地确定粘连复合物的成分。

这些发现将有助于对Usher's综合征的了解，这种退化性疾病占了所有遗传性耳聋中的10%，而且据统计每10万人当中有4人患有这种疾病。这是成年人当中同时出现失聪和失明的最常见原因，并且在听觉障碍的新生婴儿中占了6%。

MVIIa基因突变导致Usher's综合征的出现，患者在出生时由于内耳中绒毛细胞杂乱无序而导致严重的听觉丧失。带有这种缺陷的儿童还容易出现眼点视网膜炎，后者导致儿童在10岁时视力发生障碍，到20岁至30岁导致完全失明。

Titus暗示说，如果MVIIa在耳中的细胞粘连中起作用，“那么，对出现上述无序表征的突变模型进行的研究，可能可以揭示硬纤毛束的整体功能。”她补充说眼睛中的视网膜色素上皮细胞（RPE）负责清除脱落的感光细胞碎片。Titus写到：“在Usher's综合征患者当中，粘附作用或微纤毛自身的丢失会导致对脱落感光膜的吞噬作用的减少，并且最终导致眼点视网膜炎。”

——摘译自3月6日（heartlake）

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