在生物体发育、体内平衡和疾病过程中,蓬乱 (Dvl) 蛋白是 β-catenin 依赖性和 β-catenin 非依赖性 Wnt 通路中的关键信号因子。尽管它们对信号传递的重要性已在许多生物体中得到遗传证实,但我们对其机制的理解仍然有限。先前使用过表达蛋白的研究表明,Dvl 定位到依赖于其 DIX 结构域的大型点状细胞质结构中。为了研究 Dvl 在 Wnt 信号传导中的作用,我们对内源表达的 Dvl2 蛋白进行了基因组工程改造,该蛋白带有 mEos3.2 荧光蛋白标记,用于超分辨率成像。首先,我们通过多个独立的检测方法展示了融合蛋白在 β-catenin 依赖性和 β-catenin 非依赖性信号传导中的功能性和特异性。我们对 Dvl2 进行了活细胞成像,以分析超分子胞质 Dvl2_mEos3.2 凝聚物的动态形成。虽然 Dvl2_mEos3.2 的过度表达模拟了之前报道的大量大“点状”的形成,但在生理蛋白质水平上,超分子凝聚物的形成仅在大约每个细胞一个的细胞亚群中观察到。我们发现,在这些凝聚物中,Dvl2 与 Wnt 通路成分在 γ-微管蛋白和 CEP164 阳性中心体结构处共定位,并且 Dvl2 对这些凝聚物的定位是 Wnt 依赖性的。使用光激活定位显微镜 (PALM) 结合 DNA-PAINT 的 mEos3.2 单分子定位显微镜展示了这些凝聚物以细胞周期依赖的方式的组织和重复模式。我们的结果表明,Dvl2 在超分子凝聚物中的定位是动态协调的,并且取决于细胞状态和 Wnt 信号水平。我们的研究以单分子分辨率突出了 Wnt 通路中内源性和生理调节的生物分子凝聚物的形成。
简单的摘要:母体提供的mRNA和蛋白质(称为母体因素)由斑马鱼中的14,000多个编码基因产生。他们在控制卵母细胞的形成和早期胚胎的发展方面扮演着独家角色。这些母体因素还可以补偿其相应的二胞基因产物功能的丧失。因此,消除母体和二氏基因产物对于阐明超过一半的斑马鱼基因的功能至关重要。但是,灭活母体因素总是具有挑战性的,因为传统的遗传方法在技术上要求或耗时。我们最近的工作建立了一种快速的条件敲除方法,以产生一个鱼类中产生母体或母体和鸡叶突变体。在这里,我们进一步测试了这种方法的可行性,以同时淘汰具有功能性冗余的两个母体基因。作为原理的证明,我们第一次成功地为DVL2和DVL3A基因生成了双母体突变体胚胎。通过这种方法获得的突变胚胎中的细胞运动缺陷模仿了在先前报道的镶嵌策略之后进行了几个月耗时筛查后产生的真正突变胚胎。因此,该方法有可能加快寄生虫基因的功能研究。
