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賀熹教授Cell子刊提醒Wnt信號新發現
愛尚實驗室 / 2015-03-24

     

  哈佛干細胞研討所(HSCI)及波士頓孩童醫院的研討人員與來自英國和巴西的科學家們協作,辨別出了一種關于脊椎動物大腦構成至關重要的蛋白質。
  
  研討人員說他們已在蛙胚中成功證明晰研討成果,這一研討發現將有助于科學家們操控各種細胞類型的分解。
  
  這項研討發布在3月12日的《發育細胞》(Developmental Cell)雜志上。論文的通訊作者是哈佛醫學院波士頓孩童醫院的聞名我國人科學家賀熹(Xi He)教授。賀教授早年結業于華中科技大學,曾師從諾貝爾生理與醫學獎取得者Harold Varmus教授。首要研討方向是經過分子、生物化學和胚胎學技能相聯絡,研討脊椎動物胚胎發作和人類疾病中Wnt信號轉導的分子根底。2012年當選美國科學推進會會士。
  
  Notum蛋白是2002年最早在果蠅中被發現,隨后也被證明存在于小鼠和人類中,是協助決議胚胎發育的很多因子之一。一段時刻以來研討人員現已曉得,Notum調控了果蠅羽翼構成。但是直到近來才曉得Notum影響了脊椎動物胚胎的發育。與來自牛津大學和里約熱內盧聯邦大學的研討人員協作,賀熹和搭檔們比照了在有無Notum的狀況下蛙胚的構成狀況。
  
  當研討人員將Notum寫入蛙胚時,胚胎成長出了更大的腦部和頭。當不存在Notum時,因為胚胎祖細胞只會生成上皮細胞而不生成神經細胞,使得胚胎變為了一團肌膚細胞而沒有構成頭及大腦。
  
  賀熹說:“簡略的說,沒有Notum就無法正常構成蛙大腦。”
  
  在機制研討中,賀熹研討小組證明Notum是一種細胞外Wnt脫?;?。?;Ч麍猿至薟nt折疊和它的活性單體構象。Notum經過讓Wnt去乙?;?、氧化及失活,是神經和頭部誘導的的必要條件(延伸閱覽:Nature提醒Wnt信號的負調控開關 )。
  
  這些研討成果將使那些企圖在試驗室中構建出特異安排類型或器官的干細胞研討人員獲益。為了引導干細胞分解為特定的細胞類型,如神經細胞或肌肉細胞,研討人員不斷地在改善他們的試驗配方,小心腸調整添加到培養皿中去的分子,以及它們的次序及總量。
  
  賀熹說:“關于那些企圖構建出神經細胞的人來說,Notum是一個必要的成分,新研討為研討人員引導人類祖細胞變為神經安排的東西箱中添加了一個新東西。”
  
  引薦原文摘要:
  
  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.
  
  作者簡介:
  
  賀熹
  
  美國哈佛大學醫學院、波士頓孩童醫院,終身教授。
  
  美國科學推進會會員;波士頓區域生物科學與生物技能協會主席;我國人生物學家協會常務理事;美國NIH、美國國家天然科學基金會、Komen乳腺癌基金會、香港研討基金委員會、美國人類前沿科學方案、以色列國家科學基金會、我國國家天然科學基金委等單位的Adhoc評定人; Nature, Nature Cell Biol, Nature Chem Biol, PNAS,Curr Biol, Cell, Science, J Neurosci, J Biol Chem, J Cell Biol, Development,Oncogene, EMBO J 等多種一流世界學術期刊的 Ad hoc 審稿人. 及 J Biol Chem 期刊的編委等。
  
  從在諾貝爾生理與醫學獎取得者HaroldVarmus教授的試驗室從事博士后研討開端,賀熹教授就將一切精力會集在Wnt研討上。在1996年博士后練習完結之時,已在Science,Nature以及PNAS等一流世界學術期刊上宣布了4篇文章,并開始奠定了在Wnt信號傳導路徑研討領域中的威望位置。很快,賀熹教授于1997年以神經學助理教授的身份參加哈佛醫學院及波士頓孩童醫院,并于2002年晉升為副教授,2007年晉升為終身教授。在曩昔的12年中,他成功地建立了具有世界搶先位置的研討胚胎構成及腫瘤構成中Wnt信號轉導分子機制的試驗室。歸納運用分子、生化及胚胎學研討技能,咱們的作業關于了解Wnt信號傳遞作出了重要貢獻。他的成果包含:說明晰Wnt受體復合物怎么將Wnt信號從胞外傳遞至胞內;說明Wnt受體復合物怎么經過特定的轉導路徑操控胚胎構成的不相同方面,以及參加這些不相同路徑,格外是在Wnt/β連鎖蛋白路徑中的分子構成及其分子事情的時序聯系。
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