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近日，中國科學院遺傳與發育生物學研究所楊崇林研究組和郭偉翔研究組的聯合研究論文，發表在The Journal of Cell Biology上。論文揭示了一個新的神經發育的關鍵蛋白-WDR91，并闡明了其作為小GTP酶Rab7效應因子在溶酶體運輸通路中發揮重要作用。
內吞體-溶酶體運輸調控細胞內信號轉導、細胞膜修復、細胞遷移和神經軸突生長等過程，對于維持細胞穩態和發育至關重要。其中，早-晚期內吞體的轉換是內吞體-溶酶體運輸的關鍵環節。早-晚期內吞體的轉換需要將早期內吞體上的特征性小GTP酶Rab5和磷脂酰肌-3磷酸(PtdIns3P)轉換為晚期內吞體上的特征性小GTP酶Rab7和磷脂酰肌-3，5二磷酸((PtdIns(3，5)P2)。楊崇林研究組的前期研究發現了線蟲中的兩個蛋白SORF-1和SORF-2，它們相互作用并與內吞體上磷脂酰肌-3磷酸激酶(PI3K)復合體互作，從而抑制PtdIns3P的合成，促進早-晚期內吞體轉化。SORF-1和SORF-2的人類同源蛋白WDR91和WDR81以同樣機制發揮作用。
楊崇林研究組和郭偉翔研究組合作發現，WDR91通過其C-端與活化形式的小GTP酶Rab7結合，從而被招募到內吞體上。同時，WDR91通過其N-端與PI3K復合體的Beclin1亞基相結合。WDR91因而特異地在內吞體上抑制PI3K復合物的活性，使內吞體轉換所需要的Rab5-Rab7轉換與PtdIns3P-PtdIns(3，5)P2轉換同步進行。Wdr91敲除小鼠在出生后幾個小時內死亡。在腦組織中特異性敲除Wdr91后，小鼠表現為大腦發育異常，在出生3至4周后死亡。在缺失Wdr91的原代神經元中，有大量異常增大的內吞體存在，神經元樹突的長度和復雜度均顯著降低。這些內吞體缺陷和神經發育缺陷可被野生型WDR91蛋白恢復，但卻不能被與Rab7結合的有缺陷的WDR91突變蛋白恢復。研究表明，WDR91是Rab7的一個新的效應因子，在對神經元的發育中發揮*的作用。
研究工作受到國家重點基礎研究發展計劃、國家自然科學基金委、中科院跨學科創新團隊、中科院前沿科學研究重點項目的資助。(生物谷Bioon.com）侵刪
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