贺熹教授Cell子刊提醒Wnt信号新发现
爱尚实验室 / 2015-03-24

     

  哈佛干细胞研讨所(HSCI)及波士顿孩童医院的研讨人员与来自英国和巴西的科学家们协作,辨别出了一种关于脊椎动物大脑构成至关重要的蛋白质。
  
  研讨人员说他们已在蛙胚中成功证明晰研讨成果,这一研讨发现将有助于科学家们操控各种细胞类型的分解。
  
  这项研讨发布在3月12日的《发育细胞》(Developmental Cell)杂志上。论文的通讯作者是哈佛医学院波士顿孩童医院的闻名我国人科学家贺熹(Xi He)教授。贺教授早年结业于华中科技大学,曾师从诺贝尔生理与医学奖取得者Harold Varmus教授。首要研讨方向是经过分子、生物化学和胚胎学技能相联络,研讨脊椎动物胚胎发作和人类疾病中Wnt信号转导的分子根底。2012年当选美国科学推进会会士。
  
  Notum蛋白是2002年最早在果蝇中被发现,随后也被证明存在于小鼠和人类中,是协助决议胚胎发育的很多因子之一。一段时刻以来研讨人员现已晓得,Notum调控了果蝇羽翼构成。但是直到近来才晓得Notum影响了脊椎动物胚胎的发育。与来自牛津大学和里约热内卢联邦大学的研讨人员协作,贺熹和搭档们比照了在有无Notum的状况下蛙胚的构成状况。
  
  当研讨人员将Notum写入蛙胚时,胚胎成长出了更大的脑部和头。当不存在Notum时,因为胚胎祖细胞只会生成上皮细胞而不生成神经细胞,使得胚胎变为了一团肌肤细胞而没有构成头及大脑。
  
  贺熹说:“简略的说,没有Notum就无法正常构成蛙大脑。”
  
  在机制研讨中,贺熹研讨小组证明Notum是一种细胞外Wnt脱酰基酶。酰化效果坚持了Wnt折叠和它的活性单体构象。Notum经过让Wnt去乙酰化、氧化及失活,是神经和头部诱导的的必要条件(延伸阅览:Nature提醒Wnt信号的负调控开关 )。
  
  这些研讨成果将使那些企图在试验室中构建出特异安排类型或器官的干细胞研讨人员获益。为了引导干细胞分解为特定的细胞类型,如神经细胞或肌肉细胞,研讨人员不断地在改善他们的试验配方,小心肠调整添加到培养皿中去的分子,以及它们的次序及总量。
  
  贺熹说:“关于那些企图构建出神经细胞的人来说,Notum是一个必要的成分,新研讨为研讨人员引导人类祖细胞变为神经安排的东西箱中添加了一个新东西。”
  
  引荐原文摘要:
  
  Notum Is Required for Neural and Head Induction via Wnt Deacylation, Oxidation, and Inactivation
  
  Secreted Wnt morphogens are essential for embryogenesis and homeostasis and require a lipid/palmitoleoylate modification for receptor binding and activity. Notum is a secreted Wnt antagonist that belongs to the α/β hydrolase superfamily, but its mechanism of action and roles in vertebrate embryogenesis are not fully understood. Here, we report that Notum hydrolyzes the Wnt palmitoleoylate adduct extracellularly, resulting in inactivated Wnt proteins that form oxidized oligomers incapable of receptor binding. Thus, Notum is a Wnt deacylase, and palmitoleoylation is obligatory for the Wnt structure that maintains its active monomeric conformation. Notum is expressed in naive ectoderm and neural plate in Xenopus and is required for neural and head induction. These findings suggest that Notum is a prerequisite for the “default” neural fate and that distinct mechanisms of Wnt inactivation by the Tiki protease in the Organizer and the Notum deacylase in presumptive neuroectoderm orchestrate vertebrate brain development.
  
  作者简介:
  
  贺熹
  
  美国哈佛大学医学院、波士顿孩童医院,终身教授。
  
  美国科学推进会会员;波士顿区域生物科学与生物技能协会主席;我国人生物学家协会常务理事;美国NIH、美国国家天然科学基金会、Komen乳腺癌基金会、香港研讨基金委员会、美国人类前沿科学方案、以色列国家科学基金会、我国国家天然科学基金委等单位的Adhoc评定人; Nature, Nature Cell Biol, Nature Chem Biol, PNAS,Curr Biol, Cell, Science, J Neurosci, J Biol Chem, J Cell Biol, Development,Oncogene, EMBO J 等多种一流世界学术期刊的 Ad hoc 审稿人. 及 J Biol Chem 期刊的编委等。
  
  从在诺贝尔生理与医学奖取得者HaroldVarmus教授的试验室从事博士后研讨开端,贺熹教授就将一切精力会集在Wnt研讨上。在1996年博士后练习完结之时,已在Science,Nature以及PNAS等一流世界学术期刊上宣布了4篇文章,并开始奠定了在Wnt信号传导路径研讨领域中的威望位置。很快,贺熹教授于1997年以神经学助理教授的身份参加哈佛医学院及波士顿孩童医院,并于2002年晋升为副教授,2007年晋升为终身教授。在曩昔的12年中,他成功地建立了具有世界抢先位置的研讨胚胎构成及肿瘤构成中Wnt信号转导分子机制的试验室。归纳运用分子、生化及胚胎学研讨技能,咱们的作业关于了解Wnt信号传递作出了重要贡献。他的成果包含:说明晰Wnt受体复合物怎么将Wnt信号从胞外传递至胞内;说明Wnt受体复合物怎么经过特定的转导路径操控胚胎构成的不相同方面,以及参加这些不相同路径,格外是在Wnt/β连锁蛋白路径中的分子构成及其分子事情的时序联系。
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