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Possible mechanisms of bidirectional nuclear transport during neuronal migration

BIOCELL 2022年第11期46卷 2357-2361页

作者： CHUYING ZHOU MINEKO KENGAKU Graduate School of Biostudies Kyoto UniversityKyoto606-8501Japan Institute for Integrated Cell-Material Sciences(WPI-iCeMS) Kyoto UniversityKyoto606-8501Japan

Neuronal migration is a fundamental process of mammalian brain development.In migrating neurons,the nuclear membrane protein nesprin-2 has been shown to serve as an adaptor to pull the nucleus along microtubule tracks.Current evidence has shown that nesprin-2 binds to both the minus-end-directed motor dynein as well as the plus-end-directed motor kinesin.However,translocation of neuronal nucleus has long been thought to be primarily driven by dynein motors.Intriguing questions could be raised about the role of kinesin in nuclear transport and how the activities of opposing motors are coordinated through interactions with nesprin.Combining evidence from recent studies,we propose that nesprin-2 serves as a switchboard in mediating bidirectional neuronal nuclear movements.

关键词： nesprin-2 Nucleus Microtubules Kinesin Dynein

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nesprins基因在小鼠心脏发育过程中表达的研究

Nesprins基因在小鼠心脏发育过程中表达的研究

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作者：李小莉重庆医科大学

学位级别：硕士

研究背景:nesprins(nuclear envelop speatrin repeat)是近年来发现的一个新的保守的蛋白家族。是细胞骨架的主要组成部分,具有维持细胞结构,协调细胞功能的作用。已发现的nesprins有nesprin-1(又称syne-1/ENAPTIN)、nesprin-2(又称syne-2/NUANCE)和nesprin-3三个蛋白亚型[1-3]。Neprins在多种组织中广泛表达,1其中nesprin-1、nesprin-2主要在骨骼肌、心肌的肌小节中呈高表达。有研究表明nesprin-1、nesprin-2在肌细胞结构和功能上有重要作用。在肌原细胞C2C12分化成肌管过程中nesprin-1、nesprin-2亚细胞定位从大部分位于细胞核/核被膜转移到细胞质/肌节,表明nesprin-1、nesprin-2可能在肌肉分化过程中有特殊作用[3-7]。nesprin-1、nesprin-2突变将导致埃德二氏肌营养不良(EMDM, Emery-Dreifuss muscular dystrophy),该病在心脏主要表现为传导障碍的心肌病[2,8]。但是nesprin-1、nesprin-2在心脏发育中的表达及作用尚未见报道,本实验观察nesprin-1、nesprin-2在小鼠心脏发育过程中的表达,以便进一步认识此蛋白家族在心脏发育过程中的作用。目的:观察nesprin-1、nesprin-2在心脏发育过程中的表达,探讨nesprin-1、nesprin-2在心脏发育过程中的作用。方法1.取小鼠胚胎(分别为孕12.5天(embryo 12.5,E12.5)、E14.5天、E16.5天、E18.5天)胚胎心脏以及新生鼠、成年鼠心脏,体视解剖显微镜下观察心脏发育同时HE染色观察心脏形态学变化。2.采用RT-PCR检测各时间点nesprin-1、nesprin-2基因的mRNA的表达。3.采用Western-bolt检测各时间点nesprin-1的蛋白表达。4.采用免疫荧光检测各时间点nesprin-1在心肌细胞的定位。结果1.小鼠E12.5天时,房间隔、室间隔开始发育,同时房室瓣也开始形成;E14.5天时,房间隔、室间隔已经形成;E16.5天时房室瓣已经形成;E16.5天和E18.5天时,心肌细胞增殖、变大,使心房和心室壁致密变厚;新生鼠心脏,心肌细胞增大使心室壁增厚,心脏体积随小鼠生长发育而增大;生后心肌细胞由胚胎时期的多边形逐渐过渡到成年时期的短柱状。2.RT-PCR结果显示nesprin-1、nesprin-2在心脏发育过程中表达呈动态变化。nesprin-1基因mRNA在E12.5天心脏组织中表达已较明显,其表达水平呈逐渐上调趋势,在E16.5天和E18.5天时表达最高,随后表达水平逐渐下调,到成年鼠时期表达最低。nesprin-2基因mRNA在胚胎12.5天时表达已达最高,随后表达水平逐渐下调,到成年鼠时期表达最低。3.Western-blot结果显示nesprin-1蛋白表达与RT-PCR结果一致,在胚胎16.5天前呈逐渐上调趋势,在16.5和18.5时表达最高,随后又逐渐下调,成年鼠表达最低。4.免疫荧光结果显示nesprin-1在小鼠心脏发育的各个时期均有表达,主要分布在心肌细胞核被膜及其核周间隙。结论:nesprin-1、nespein-2在小鼠胚胎心脏发育过程中表达呈动态变化,nesprin-1、nespein-2表达高峰与心脏传导系统、心肌细胞增殖发育时期一致,因此,我们推测nesprin-1、nesprin-2可能对心脏的传导系统发育以及心肌细胞发育中有重要作用。

关键词： nesprin-1 nesprin-2 心脏发育心肌病

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