转录因子控制细胞表面蛋白“组合编码”
细胞核内的转录因子是决定细胞命运、形态、和生理功能的中心指挥者,而在细胞膜表面的蛋白则通过与细胞环境的相互作用来执行这些指令。“转录因子→细胞表面蛋白→生理功能”的框架被认为存在于一切涉及细胞与环境交流的生物学过程中。例如在发育的神经元中,科学家们常常假设转录因子通过调节细胞表面蛋白的表达,来控制神经元之间连接,形成特定的神经环路。
2022年5月24日,来自美国斯坦福大学与霍华德休斯医学研究所的知名学者骆利群教授,带领团队在Neuron期刊上发表研究论文,用一个定义谱系的转录因子Acj6为例子,展示了转录因子如何“四两拨千斤”,通过调节不同组合的表面蛋白的表达,控制不同神经元类型的连接。骆利群实验室的博士生谢琦婧和李介夫博士为本文的共同***作者。
早在2003年,骆利群教授团队发现转录因子Acj6特异性表达在果蝇嗅觉系统投射神经元 (projection neuron,PN)的一个谱系(lineage)中,并控制这些神经元特异性的树突靶向。不过,当时由于缺少直接测量特定细胞群体表面蛋白表达的方法,无法进一步知道Acj6以及其他转录因子如何通过细胞表面的蛋白质控制神经连接的特异性。
直到2020年,骆利群教授、本文的共同***作者李介夫博士与合作者发展了一种高时空分辨率的蛋白组学技术,在方法上实现了突破。这种技术使得研究人员可以直接在完整果蝇大脑内对指定细胞类型的表面蛋白组进行高精度的生物素标记、富集和分析,也为系统地研究转录因子如何在多细胞生物的完整组织中塑造细胞表面蛋白质组提供了可能。
▲相关阅读:骆利群/Alice Ting联合团队《细胞》发文,创新技术找到多个神经连接调节因子
在此次新研究中,研究人员运用这种蛋白组学技术,首先找到了转录因子Acj6调节哪些细胞表面蛋白来执行它的命令。他们分别在野生态和acj6功能丧失突变体中,对投射神经元进行了表面蛋白组的定量分析,然后基于蛋白组学的数据进行体内筛选,由此揭示了许多执行Acj6连接指示的分子。
这些表面蛋白有一些正如作者的猜测,属于细胞粘附分子,但还有一些则令人意外。比如,机械敏感离子通道Piezo。这种蛋白传统上被认为只介导神经元功能,但他们发现,失去机械敏感离子通道活性的Piezo突变体可以与野生型Piezo一样精准调控PN树突靶向。“这个结果***展示了Piezo独立于机械感觉离子通道的功能。”作者指出。
▲在PN中敲除Piezo导致树突错误的靶向(白色箭头)
接下来,为了建立转录因子Acj6与其调控的表面蛋白在树突靶向中的功能性联系,研究人员在表达Acj6的投射神经元中特异性地敲除了acj6,同时又在这些神经元中特异性地表达了Acj6促进表达的表面蛋白。
实验结果表明,在不同神经元类型中,Acj6通过调控不同组合的表面蛋白表达来指定这类神经元特异的靶向。
“在不同神经元中,一个转录因子是通过调节相同、还是不同的细胞表面蛋白以指定它们的特异连接,这个问题过去并不清楚。”研究人员指出,“发育神经生物学长期存在一种假设,认为神经连接的特异性可能是由表面蛋白组合编码(combinatorial code)控制,现在我们***为这一假设提供了实验证据,展示了表面蛋白间的遗传相互作用模式(加法、减法和协同)。”
▲Acj6在不同神经元类型中通过调控不同表面蛋白(cell-surface executor)的表达来控制神经连接特异性
正如科学家们在论文中提及的那样,这篇文章为未来研究转录因子功能与机理提出了一个新的策略和方法的原型。
RNA提取磁珠属于纳米生物磁珠的一种,主要作用是用于核酸提取过程中的RNA提取,粒径分布在500nm左右,是洛阳吉恩特生物自主研发生产的高分子纳米磁性微球,该磁珠悬浮时间长,磁响应时间迅速,对DNA甲基化过程中的提取环节提供良好的支持,可明显缩短实验时间,提高实验效率,并在提取结果上保持稳定,配合核酸提取仪,更能实现快速的RNA提取。
相关产品
全部评论(0条)
推荐阅读
-
- 小鼠转录因子T-bet(T-bet)ELISA试剂盒
- 试剂盒保存与平衡:试剂盒应保存在2-8℃条件下,使用前需室温平衡20分钟。
-
- 干货 | 双荧光素酶验证转录因子与启动子区调控作用
- 干货 | 双荧光素酶验证转录因子与启动子区调控作用
-
- 恒温恒湿箱税收分类编码
- 其在稳定温湿度环境方面的功能,使其广泛应用于产品研发、材料测试及质量控制等领域。随着国际贸易的发展和国内税收政策的变化,恒温恒湿箱的税收分类编码成为了许多企业需要关注的内容。本文将深入探讨恒温恒湿箱的税收分类编码及其相关影响,帮助企业更好地理解税收分类对其进出口贸易的实际意义。
-
- 【文献速递】转录因子JUN介导的seRNA形成R环促进鼻咽癌转移
- 湖南省肿瘤医院唐发清研究团队在鼻咽癌转移分子机制取得了新进展
-
- 基于PCR技术的OSMcDNA细胞基因组整合与转录机制研究
- PCR技术扩增OSMcDNA片段,利用威尼德电穿孔仪将其转染至HEK293T细胞,结合威尼德紫外交联仪优化基因组整合效率。通过qRT-PCR和分子杂交技术分析整合位点及转录活性
-
- 颜色编码的半乳糖凝集素融合蛋白作为生物材料科学的新工具 (2025年1月)
- 人类半乳凝素固有的碳水化合物结合特异性可作为生物技术和生物医学应用中的识别元素。我们在此展示了一个彩色编码的半乳凝素融合蛋白库,其中包含 His6 标签、荧光蛋白和 SpyCatcher 或 SpyTag 单元,以实现固定程序。
-
- 靶向细胞表面受体的基因导入系统重要原因
- 阐述靶向细胞表面受体基因导入系统意义,从应用、传递、实验方法、优势潜力,揭示其在生物医学领域的地位。
-
- 一种新型靶向细胞表面受体的基因导入系统
- 新型靶向细胞表面受体的基因导入系统对基因治疗意义重大,经实验验证,效率高、毒性低,助力基因治疗发展。
-
- 发现靶向细胞表面受体的新型基因导入法
- 靶向细胞表面受体的基因导入系统,该系统通过特异性识别并结合细胞表面受体,实现基因在特定细胞类型中的高效导入。实验结果显示,该系统具有高效的基因转导效率、良好的靶向性和较低的细胞毒性。
-
- 一种以细胞表面受体靶向的新型基因导入系统
- 新型基因导入系统以细胞表面受体为靶向,阐述其原理、方法、评估和应用,为基因治疗带来新策略。
①本文由仪器网入驻的作者或注册的会员撰写并发布,观点仅代表作者本人,不代表仪器网立场。若内容侵犯到您的合法权益,请及时告诉,我们立即通知作者,并马上删除。
②凡本网注明"来源:仪器网"的所有作品,版权均属于仪器网,转载时须经本网同意,并请注明仪器网(www.yiqi.com)。
③本网转载并注明来源的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品来源,并自负版权等法律责任。
④若本站内容侵犯到您的合法权益,请及时告诉,我们马上修改或删除。邮箱:hezou_yiqi
参与评论
登录后参与评论