已知通过调节动力蛋白进行睫状运动的光响应性调节,但该机理尚未完全了解。在这里,我们报告了一个两头f/i1内臂动力蛋白的新型亚基,名为Dyblup,在动物精子中,单细胞绿色藻类。该亚基包含一个BLUF(使用FAD的蓝光传感器)域,该结构域似乎会直接调节Dynein活性,以响应光。Dyblup(Div>与Dynein相关的BLUF蛋白)介导了F/I1运动结构域与将电动机与Doublet微管联系起来的系带络合物之间的连接。缺乏染色的直系同源物的衣原体既表现出阳性和负面光,但是被适应并吸引了高强度的蓝光。这些结果表明,通过直接照相染料素来避免有毒的强光。
1 Childhood Genetic Diseases, Sorbonne University, Inserm, Armand-Trousseau Hospital, Paris, F-75012, France 2 Genomic Medicine Service, Public Assistance Hospitals de Paris (AP-HP), University of Paris, Cochin Hospital, Paris, F-75014, France 3 Service of Oto-Rhin-Laryngology and Cervico-Facial Surgery, AP-HP, Bicêtre Le Kremlin-Bicêtre医院,F-94270,法国4 Institut Mondor de Recherche Biomedique,Paris-Paris-Es-Créteil大学,INSERM U955,CNRS ERL7240,Hénri-Mondor Hospital,Créteil,France france france for Persir forsir forsir forsir forsity persisy for Persir persiration persir persirice crame,crénri-bord Hospital,france for persir cumpiritiation pessir, AP-HP,Sorbonne University,Armand-Trousseau医院,巴黎,F-75012,法国6儿科,Chu Grenoble Alpes,Grenoble,Grenoble,F-38500,F-38500,F-38500,7肺气学和儿科过敏症服务法国克雷特尔市CréteilIntermunal医院中心,法国94000,9分子遗传学,AP-HP,AP-HP,Armand-Trousseau医院,巴黎,F-75012,巴黎10号,巴黎10染色体遗传学,AP-HP,AP-HP,Trousseau,Trousseau医院,巴黎,HONT HOSTER CERMENT,FRASE HOSTER SURM SUUN SUUN Surry Surry intercortial Surrim intercorter Intercorment Intercorment Interri criri-cerrim criri surry-criri-criri-criri-criri incer intercrien incrigh克雷特尔(Créteil),克雷特尔(Créteil),F-94000,法国
(未通过同行评审认证)是作者/资助者。保留所有权利。未经许可就不允许重复使用。此预印本版的版权持有人于2025年2月17日发布。 https://doi.org/10.1101/2025.02.17.638590 doi:Biorxiv Preprint
覆盖初级纤毛的质膜上积聚了多种受体和通道。为确保纤毛的传感功能,纤毛膜的胆固醇含量高于其他细胞膜区域。过氧化物酶体生物发生障碍 Zellweger 综合征以多囊肾为特征,与细胞中纤毛胆固醇水平降低有关。然而,纤毛胆固醇降低导致多囊肾病的病因机制仍不清楚。在这里,我们证明通过药物治疗或过氧化物酶体的基因耗竭降低纤毛胆固醇会损害纤毛离子通道多囊蛋白-2 的定位。我们还生成了培养的肾髓质细胞和携带在常染色体显性多囊肾病患者数据库中检测到的多囊蛋白-2 胆固醇结合位点错义变体的小鼠。这种错义蛋白显示正常通道活性,但定位到纤毛膜的频率降低。纯合小鼠表现出胚胎致死和内脏反位和多囊肾的纤毛病谱。我们的研究结果表明胆固醇控制多囊蛋白-2的纤毛定位以预防多囊肾病。
。cc-by-nc 4.0国际许可(未获得同行评审证明),他授予Biorxiv授予Biorxiv的许可,以永久显示预印本。这是该版本的版权持有人,该版本发布于2023年12月21日。 https://doi.org/10.1101/2023.12.20.572700 doi:Biorxiv Preprint
DNAAF5是一种与运动纤毛,原发性纤毛运动障碍(PCD)的常染色体异质隐性状况相关的动力蛋白运动因子。等位基因杂合性对运动纤毛功能的影响尚不清楚。我们在小鼠中使用CRISPR-CAS9基因组编辑来重现在轻度PCD患者中鉴定出的人类错义变体,而DNAAF5中的第二个Frameshift-Null缺失。带有DNAAF5杂型变体的垃圾显示出明显的错义和无效的基因剂量效应。无效DNAAF5等位基因的纯合性是胚胎致死的。具有错义和无效等位基因的复合杂合动物表现出严重的疾病,表现为脑积水和早期致死性。然而,对于错义突变的纯合动物的生存率提高了,通过超微结构分析观察到部分保留的纤毛功能和运动组装。值得注意的是,相同的变体等位基因在不同的多毛组织中表现出不同的纤毛功能。对突变小鼠分离的气道纤毛的蛋白质组学分析显示,DNAAF5变体中先前未报道的轴突调节和结构蛋白的降低。对小鼠和人突变细胞的转录分析显示,编码轴突蛋白的基因表达增加。这些发现表明,等位基因特异性和组织特异性分子对纤毛运动组件的需求可能影响疾病表型和纤毛病变中的临床轨迹。
DNAAF5 是一种运动蛋白组装因子,与常染色体异质隐性遗传的纤毛运动障碍、原发性纤毛运动障碍 (PCD) 有关。等位基因杂合性对纤毛运动功能的影响尚不清楚。我们使用 CRISPR-Cas9 基因组编辑小鼠来重建在轻度 PCD 患者中发现的人类错义变异和 Dnaaf5 中的第二个移码无效缺失。携带 Dnaaf5 异等位基因的幼崽表现出明显的错义和无效基因剂量效应。无效 Dnaaf5 等位基因的纯合是胚胎致死的。具有错义和无效等位基因的复合杂合动物表现出严重疾病,表现为脑积水和早期致死。然而,错义突变纯合的动物存活率提高,超微结构分析观察到纤毛功能和运动组装部分保留。值得注意的是,相同的变异等位基因在不同的多纤毛组织中表现出不同的纤毛功能。对突变小鼠分离的气道纤毛进行蛋白质组学分析,发现 DNAAF5 变体中一些轴丝调节和结构蛋白有所减少,而这些蛋白此前从未被报道过。对小鼠和人类突变细胞的转录分析显示,编码轴丝蛋白的基因表达增加。这些发现表明,纤毛运动组装存在等位基因特异性和组织特异性分子要求,这可能会影响运动性纤毛病的疾病表型和临床轨迹。
抽象的外臂动力蛋白(OAD)是纤毛跳动的主要力发生器。尽管OAD损失是人类原发性睫状运动障碍的最常见原因,但OAD的对接机制在纤毛双线微管上(DMT)仍然难以捉摸脊椎动物。在这里,我们使用斑马鱼精子和冷冻电子层析摄影术分析了脊椎动物OAD-DC(停靠复合物)的五个组成部分中的Calaxin/efcab1和ARMC4的功能。ARMC4的突变导致OAD完全丢失,而卡拉辛的突变仅导致OAD的部分损失。 详细的结构分析表明,卡拉辛 - / - OAD通过Calaxin以外的其他DC组件将DMT束缚在DMT上,并且重组卡拉辛可以自主挽救缺陷的DC结构和OAD的不稳定性。 我们的数据证明了Calaxin和ARMC4在OAD-DMT相互作用中的离散作用,这表明OAD对接在脊椎动物中DMT上的稳定过程。ARMC4的突变导致OAD完全丢失,而卡拉辛的突变仅导致OAD的部分损失。详细的结构分析表明,卡拉辛 - / - OAD通过Calaxin以外的其他DC组件将DMT束缚在DMT上,并且重组卡拉辛可以自主挽救缺陷的DC结构和OAD的不稳定性。我们的数据证明了Calaxin和ARMC4在OAD-DMT相互作用中的离散作用,这表明OAD对接在脊椎动物中DMT上的稳定过程。
主要纤毛是一个信号室,通过其蛋白质,脂质和第二信使组成的变化来解释刺猬信号。在这里,我们将纤毛的接近标记与定量的质谱法结合了响应于刺猬的纤毛蛋白质组的时间依赖性变化。这种方法正确地识别了已知经历刺猬调节的睫状重新分布的三个因素,并揭示了两种此类额外的蛋白质。首先,我们发现cAMP依赖性蛋白激酶(PKA)的调节亚基迅速退出纤毛,以及G蛋白 - 耦合受体GPR161响应HEDGEHOG,我们建议GPR161/PKA模块的感觉和camp Signals Camp Signals Signals Signals CILAIRY PKA。第二,我们将磷酸酶圣丁素识别为细胞类型 - 刺猬信号的特定调节剂,该刺猬信号传导在途径激活时进入原发性纤毛。定量睫状蛋白质组谱分析的广泛适用性有望快速表征纤毛病及其潜在信号故障。
