[所屬分類:新聞動態] [發布時間:2019-10-24] [發布人:] [閱讀次數:] [返回]

山東拓普生物工程有限公司

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 2019年10月22日，香港科技大學張明杰課題組發表文章Myosin VII, USH1C, and ANKS4B or USH1G Together Form Condensed Molecular Assembly via Liquid-Liquid Phase Separation，揭示了UTLD形成的可能機理。

遺傳性耳聾指的是由于基因和染色體異常所致的耳聾。這種疾病是由父母的遺傳物質(包括染色體及位于其中的基因)發生了改變傳給后代而引起的耳聾，并且在于孫后代中以一定數量出現。在每1000個新生兒中就有一位患有先天性耳聾，其中60%以上是由遺傳因素引起的，遺傳性聾的群體發病率已超過27/1000，在所有耳聾病人中，遺傳性聾約占50%。遺傳性聾分為綜合征性遺傳性聾及非綜合征性遺傳性聾兩大類。前者指除了耳聾以外，同時存在眼、骨、腎、皮膚等部位的病變，這類耳聾占遺傳性聾的30%;后者只出現耳聾的癥狀，在遺傳性聾中占70%。

 研究人員在前期的工作中已經闡明了靜纖毛UTLD組成蛋白Myosin VIIa，USH1C和USH1G的兩兩互作機制，受課題組早前關于突觸致密區是通過蛋白質相分離機制形成的研究的啟發，猜想這三個蛋白質的多價態相互作用模式可能也可以使其通過相分離機制而自發形成聚集體（condensates）。然而盡管經過大量嘗試，在體外仍然很難純化得均一穩定的Myosin VIIa和USH1G全長重組蛋白，因而無法進行體外重組實驗。

 慶幸的是，同樣的研究團隊近年來已經發現，與靜纖毛形貌極其相似的位于小腸表面的微絨毛，也存在著鈣粘蛋白家族形成的tip-link，而其胞內蛋白與靜纖毛中高度同源（Myosin VIIb，ANKS4B和USH1C），相互作用模式也高度相似。于是研究人員決定另辟蹊徑，首先體外重組包括Myosin VIIb的整個尾部以及USH1C和ANKS4B全長的復合物。實驗結果表明，Myosin VIIb、USH1C和ANKS4B這三個蛋白在生理條件下（低蛋白濃度，正常鹽濃度和pH值）能自發地通過相分離機制形成蛋白聚集體。并且通過測量聚集體和溶液中各蛋白的濃度發現，在聚集體中，相應蛋白濃縮了超過1500倍。

 根據相分離理論，多價態相互作用可引發相分離現象。為了驗證這一理論仍適用于本系統，研究人員通過加入競爭者、設計點突變等策略，證明了之前發現的Myosin VIIb、USH1C和ANKS4B這三個蛋白間的兩兩相互作用對相分離的發生至關重要。

 接下來，為了證明靜纖毛中Myosin VIIa/USH1C/USH1G采用與微絨毛中Myosin VIIb/USH1C/ANKS4B相同的機制形成蛋白聚集體，研究人員借助細胞生物學手段，分別將兩個系統的這三個蛋白共同轉染入HeLa細胞進行觀察。結果證明，無論是靜纖毛中的Myosin VIIa/USH1C/USH1G還是微絨毛中的Myosin VIIb/USH1C/ANKS4B，均能通過相分離形成蛋白聚集體。

 最后，由于在尤塞氏綜合征病人中已在Myosin VIIa的編碼基因上發現了大量的致病點突變，研究人員進一步發現，這些致病點突變都會影響相分離的發生，因此可能會導致UTLD的缺失，從而使得靜纖毛排列紊亂。這解釋了尤塞氏綜合征患者的疾病發生機理，為未來可能的治療提供前期的積累。