清华欧光朔教授Cell子刊发育学新成果

　　

生物通报道：10月24日，在Cell子刊《Developmental Cell》上发表的一项研究中，来自清华大学的研究人员将遗传学、生物化学和影像学方法想结合，来确定ABL激酶同系物ABL-1和生长因子受体结合蛋白2——Grb2/SEM-5，作为将MIG-13分别连接到WAVE和WASP的接头蛋白。该研究发现，WAVE和WASP可以一种以前未知的半冗余方式协调作用，确保神经发育过程中强大的细胞迁移。

这项研究的通讯作者是清华大学生命科学学院的欧光朔教授，其1994年至2001年在中国农业大学生物学院分别获得理学学士、硕士学位，2006年在美国加州大学戴维斯分校获细胞和发育生物学博士学位，2007年至2011年在美国加州大学旧金山分校/霍华德休斯医学研究院从事博士后研究，2011年至2013年为中科院生物物理研究所研究员。现任清华大学生命科学学院研究员、博士生导师。欧光朔带领的课题组以线虫的Q神经前体细胞为对象，研究细胞骨架和信号转导蛋白如何调控神经系统的发育。Q神经前体细胞发育过程包括不对称分裂、长距离迁移、细胞凋亡及神经丝的形成，最终产生触觉神经元和中间神经元。他们建立了活体荧光显微成像方法，在细胞器和分子水平上实时记录Q细胞发育过程。该课题组还发展了对线虫野生型基因组进行条件性基因突变方法，研究Q细胞发育分子机制。相关研究成果曾经发表在Nature、Science、JCB、PNAS、Development、Nature Biotechnology、Development Cell、Current Biology等国际著名学术期刊。延伸阅读：清华大学生科院Cell子刊发现胞质分裂蛋白新分子机制；清华欧光朔JCB发表CRISPR研究成果。

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定向细胞迁移对于后生动物的发育是至关重要的。在这项研究中，研究人员定义了两个分子通路，它们在秀丽隐杆线虫的成神经细胞迁移过程中可激活Arp2/3复合物。跨膜蛋白MIG-13/Lrp12可通过分别与BL-1 or SEM-5/Grb2直接相互作用，而连接到Arp2 / 3核促进因子WAVE或WASP。WAVE突变可部分地损坏F-actin的组织，并减缓细胞迁移，WASP突变并未抑制细胞迁移，但却增强了WAVE缺陷型细胞中的迁移缺陷。

纯化的SEM-5和MIG-2可在体外协同刺激WASP-Arp2/3的F-肌动蛋白分支活性。在GFP基因敲入动物中，WAVE和WASP在很大程度上被组织成处于优势地位的独立集群，而WASP的数量小于WAVE，但可被WAVE突变提高。这些研究结果表明，MIG-13-WAVE途径为细胞定向运动提供了主要力量，而MIG-13-WASP可部分地弥补其损失，从而强调了它们能够协调活动，促进强大的细胞迁移。

（生物通：王英）

生物通推荐原文摘要：
Functional Coordination of WAVE and WASP in C. elegans Neuroblast Migration
Summary: Directional cell migration is critical for metazoan development. We define two molecular pathways that activate the Arp2/3 complex during neuroblast migration in Caenorhabditis elegans. The transmembrane protein MIG-13/Lrp12 is linked to the Arp2/3 nucleation-promoting factors WAVE or WASP through direct interactions with ABL-1 or SEM-5/Grb2, respectively. WAVE mutations partially impaired F-actin organization and decelerated cell migration, and WASP mutations did not inhibit cell migration but enhanced migration defects in WAVE-deficient cells. Purified SEM-5 and MIG-2 synergistically stimulated the F-actin branching activity of WASP-Arp2/3 in vitro. In GFP knockin animals, WAVE and WASP were largely organized into separate clusters at the leading edge, and the amount of WASP was less than WAVE but could be elevated by WAVE mutations. Our results indicate that the MIG-13-WAVE pathway provides the major force for directional cell motility, whereas MIG-13-WASP partially compensates for its loss, underscoring their coordinated activities in facilitating robust cell migration.