遺傳發育所脆性X智力低下蛋白調節神經元軸突發育研究獲進展


一時的謊言脆性X染色體綜合症(FXS)是常見的遺傳性智力障礙疾病,由脆性X智力低下蛋白(FMRP)功能缺失所引起。FMRP作為RNA結合蛋白,能夠與大量的神經發...

- 2018年4月17日15時26分
- 【一時的謊言】

一時的謊言脆性X染色體綜合症(FXS)是常見的遺傳性智力障礙疾病,由脆性X智力低下蛋白(FMRP)功能缺失所引起。FMRP作為RNA結合蛋白,能夠與大量的神經發育相關基因的mRNA直接結合併調控蛋白合成及功能,進而影響神經元樹突及樹突棘發育和突觸可塑性。目前的研究提示,長鏈非編碼RNA

(LncRNAs)的表達異常可能是FXS的致病因素之一。然而,FMRP與LncRNAs的互作在神經發育中的作用仍不清楚。

中國科學院遺傳與發育生物學研究所郭偉翔研究組針對FMRP與LncRNA Tug1在神經元軸突發育中的功能展開研究。研究發現,在FMPR敲除小鼠的大腦中,LcnRNA

TUG1的表達水平顯著上調。RNA-immunoprecipitation實驗結果證明,FMRP能夠與TUG1互作並降低其穩定性,提示FMRP通過直接結合負向調控TUG1的表達。在神經元過表達TUG1導致神經元的軸突長度下降,而樹突的長度與複雜程度未發生變化,表明TUG1能夠特異性調控神經元軸突發育。同時,在FMRP缺失的神經元中敲減TUG1的表達水平能夠補救FMRP下調導致的軸突發育缺陷。進一步研究發現,TUG1能夠與轉錄調控因子SnoN直接結合抑制其轉錄活性,而敲減FMRP及過表達TUG1都能夠顯著降低SnoN下游靶向基因Ccd1的表達水平。Ccd1過表達能夠恢復FMRP缺失或者TUG1上調的神經元的軸突長度,證實FMRP與LncRNA

TUG1相結合通過SnoN-Ccd1信號通路調節神經元軸突發育。

該研究於12月1日發表於Human Molecular Genetics雜誌上(DOI:10.1093/hmg/ddx417)。郭偉翔研究組博士後郭野和已畢業碩士研究生陳旭為本文的共同第一作者,東北師範大學朱筱娟教授實驗室在實驗過程中提供了重要幫助。該研究受到了國家自然科學基金項目、中科院前沿科學重點研究計劃、北京腦計劃及青年千人的資助。

FMRP與lncRNA TUG1調控神經元軸突發育

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