[发明专利]调节细胞微丝动态新机制的发现

摘要

神经细胞是一种由轴突，树突和细胞体构成的重要极性细胞。轴突的形成是神经细胞分化形成的形态指标。细胞骨架的动态变化是轴突形成所必须的。由肌动蛋白聚合而成的微丝是重要的细胞骨架之一，其动态变化的分子机理还不清楚。本研究首次发现，从秀丽线虫到哺乳动物具有保守性的UNC-51蛋白激酶既能结合又能磷酸化肌动蛋白，而且能使微丝形成颗粒状分布并输送颗粒状微丝到细胞质基质中去；UNC-51蛋白激酶还能把N1E115神经瘤细胞诱导变成分叉神经状细胞；无激酶活性的UNC-51突变体(K39M)蛋白则与微丝一起在细胞核周围形成积聚体构造物，不能诱导N1E115细胞成为分叉神经状细胞。根据以上发现结果，提出以下模型：UNC-51蛋白激酶通过直接地磷酸化肌动蛋白和输送颗粒状微丝到细胞质基质中的分子机理来调节细胞骨架的动态变化，进而调节神经细胞轴突的形成和功能。

主权项

本发明首次发现了UNC-51的激酶活性能够直接地磷酸化肌动蛋白并和细胞微丝一起以粒状构造分布到细胞质基质。UNC-51是第一个既磷酸化肌动蛋白也直接地影响微丝构造和分布的激酶。其关键发现为：1.在试管内的生化实验中，UNC-51的激酶活性直接地磷酸化非肌肉细胞肌动蛋白，肌肉细胞肌动蛋白和秀丽线虫肌动蛋白，在试管内和在活体内的生化实验中，UNC-51结合非肌肉细胞肌动蛋白，肌肉细胞肌动蛋白或秀丽线虫肌动蛋白。