周天华研究小组发现细胞内分子调控新机制

《美国国家科学院院刊》(PNAS)于近期在线发表了浙江大学医学院细胞生物学系周天华研究小组的最新研究成果:NudCL2(细胞核分布蛋白 NudC的同源基因)通过热休克蛋白 Hsp90来稳定LIS1(无脑回综合症致病基因产物),进而调节细胞动力蛋白 Dynein的功能。该课题组研究人员杨月红等,通过与浙江大学附属邵逸夫医院姒健敏教授的合作,完成了该项研究工作。

Dynein在细胞的各种生命活动,如分裂、运动、存活及个体发育过程中起着关键作用,其异常将有可能导致人类癌症和神经精神系统疾病的发生。周天华课题组成功克隆了一个全新的人类细胞核分布蛋白 NudC的同源基因(NudCL2),发现其在细胞内的动态定位与 LIS1及 Dynein基本一致,其表达下降会诱导 LIS1的不稳定,导致类似于 LIS1或 Dynein表达下调所产生的细胞功能异常。进一步研究显示,NudCL2和 LIS1都可与热休克蛋白 Hsp90相互作用。Hsp90是一种分子伴侣(Chaperone),能帮助细胞内蛋白质形成正确空间构象,使其靶蛋白正常执行各种特定功能。Hsp90异常时则会导致其目标蛋白的降解。杨月红等研究人员发现,NudCL2可能是一种分子共伴侣(Co-chaperone,分子伴侣的调节因子),通过增强 LIS1和 Hsp90的相互作用,使得 LIS1获得正确的蛋白空间结构,从而行使其正常发挥功能。因此,如果 NudCL2表达量不足,LIS1将不能获得正常蛋白结构,不能有效执行其调节 Dynein的功能,从而导致细胞出现多种类似于 LIS1或 Dynein功能异常的表型。

这一研究首次提出了:人类 NudCL2蛋白通过分子伴侣 Hsp90调节细胞内 LIS1/Dynein复合体功能的分子机制的新假说。