研究解析核孔蛋白在胚胎发育中作用（核孔减少mRNA移少）

顾汉现

作者：孟安明等 来源：《生物化学期刊》

发布时间：2012-9-27 16:41:07

研究解析核孔蛋白在胚胎发育中作用

来自清华大学的研究人员发表了题为“Loss of zygotic NUP107 protein causes missing of pharyngeal skeleton and other tissue defects with impaired nuclear pore function in zebrafish embryos”的文章，首次利用脊椎动物模型解析了核孔蛋白107（Nup107）在胚胎发育过程中的作用，有助于进一步探索核孔复合物在发育过程中扮演的角色，相关成果公布在The Journal of Biological Chemistry杂志上。

文章的通讯作者是清华大学生命科学学院教授，中科院院士孟安明。孟教授研究组主要方向为脊椎动物胚胎的分子发育生物学，研究组成员利用斑马鱼做模式动物，分离克隆Nodal和FGF等信号通路的新的介导因子和调节因子，结合分子生物学、细胞生物学、遗传学等技术，研究它们在胚胎发育中的作用及其作用机制。

核孔蛋白107(nucleoporin 107kDa, Nup107)是核孔复合体的重要组成部分，研究显示Nup107-160 多聚蛋白构成的亚复合体结构是核孔复合体组装的必需成分，然而在脊椎动物中，这种亚复合体结构中各成分的发育功能却仍然未知，尤其是关于Nup107是否在脊椎动物胚胎发育过程中扮演重要角色，科学家们还并不知晓。
  
斑马鱼中nup107来自母系表达，并且其合子表达在受精后24小时的头部区域和肠道中占据主导地位，在这篇文章中，研究人员设计了一个斑马鱼突变系：nup107tsu068Gt，这个突变系中nup107第一个内含子被Tol2转座子的插入而被“拦腰砍断”，因此无法正常转录。

研究人员发现纯合子nup107tsu068Gt突变胚胎，在受精后3天会出现组织组织特异性的缺陷，比如缺失咽骨架，肠道退化，没有鳔，和小眼。这些突变体在5-6天内死亡，受影响的组织会出现大量的细胞凋亡，其中一些涉及p53的细胞凋亡通路。

而且研究人员发现在缺陷组织细胞中，FG-repeat核孔蛋白无法形成，和核孔的数量减少，导致mRNA无法从细胞核移动到细胞质中，这些实验结果揭示了脊椎动物Nup107在发育过程中的新作用机制。

孟教授研究组今年还曾与美国贝勒医学院冯新华教授合作，指出一种蛋白磷酸酶：Ppp4c是BMP信号的一个重要的正向调节因子，促进斑马鱼胚胎早期的腹部组织发育。这揭示了斑马鱼胚胎腹部组织发育的一种新机制。（张迪）