大阳城集团发现调节神经祖细胞分裂和大脑皮层发育的重要蛋白

发布者:行政办公室(A)发布时间:2020-04-28浏览次数:10

422日,发育生物学领域国际知名学术期刊Development(《发育》)发表了我院罗振革课题组关于脑发育机理的研究论文,题为“Heterogeneous nuclear ribonucleoprotein A3a controls mitotic progression of neural progenitors via interaction with cohesin”异质核糖核蛋白HNRNPA3通过结合黏着素控制神经祖细胞分裂进程)。

覆盖哺乳动物大脑半球表面的大脑皮层控制各种感觉知觉信息输入、运动控制、学习记忆、以及抉择和认知等行为。大脑皮层的发育受到严格的时空调控,遵循由内到外的模式产生从早期的深层神经元到晚期的浅层神经元,最终形成规则排布的具有多个分层的大脑皮层结构。位于脑室上皮的神经祖细胞经过对称分裂和不对称分裂,导致神经祖细胞库扩增或者神经分化,其增殖和分化受到严格的调控,但背后的分子机制尚不清楚。

在该项工作中,课题组发现了异质核糖核蛋白HNRNPA3调节神经祖细胞分裂和大脑皮层发育的重要作用。他们发现,HNRNPA3在人和小鼠皮层发育早期的神经祖细胞高表达,且分布于染色体周围。有趣的是,下调HNRNPA3的表达阻碍神经祖细胞分裂过程中姊妹染色体的分离,造成细胞周期迟滞。另外,课题组还构建了HNRNPA3基因敲除小鼠,发现HNRNPA3缺失主要影响皮层发育早期深层神经细胞的产生。利用培养的人类类脑器官,发现下调HNRNPA3显著影响神经祖细胞库以及神经发生。另外,课题组还对HNRNPA3的作用机制进行了研究,发现HNRNPA3通过结合并调节黏着素(cohesion)蛋白与染色体的结合来发挥作用。总之,该项研究发现了进化上保守的影响神经祖细胞分裂的一种重要蛋白,深化了对大脑发育机理的认识。

该项研究为罗振革教授课题组与中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心/神经科学研究所孙强研究员课题组合作完成,孙强课题组主要负责基因敲除小鼠的构建。论文第一编辑为罗振革教授引导的博士研究生欧敏祎同学,罗振革教授为通讯编辑。该项目得到国家自然科学基金委重大项目、中国科学院前沿领域重点项目、上海市市级重大项目、以及大阳城集团启动经费的资助。

全文链接:https://dev.biologists.org/content/early/2020/04/21/dev.185132

 

图注:下调HNRNPA3的表达影响人类脑器官的神经发生


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