Dev Cell同期发表国内四篇研究性论文丨BioArt聚焦

4月10日，最新一期Development Cell杂志同时刊登了国内完成的四篇研究性论文，它们分别是来自东南大学韩俊海教授课题组的封面论文“Neurexin Restricts Axonal Branching in Columns by Promoting Ephrin Clustering”、清华大学俞立教授课题组关于自噬的论文“Formation of a Snf1-Mec1-Atg1 Module on Mitochondria Governs Energy Deprivation-Induced Autophagy by Regulating Mitochondrial Respiration”、清华大学欧光朔研究员课题组关于细胞融合的论文“Spectraplakin Induces Positive Feedback between Fusogens and the Actin Cytoskeleton to Promote Cell-Cell Fusion”以及华中农业大学王学路教授课题组关于植物激素BR调控相关的论文“SINAT E3 Ligases Control the Light-Mediated Stability of the Brassinosteroid-Activated Transcription Factor BES1 in Arabidopsis”（详见BioArt此前的报道：华中农大王学路组揭示激素与环境调控植物发育机制丨BioArt学术推荐）。

韩俊海教授课题组的封面论文，阐明了孤独症相关基因Neurexin在神经元轴突投射中的新作用

其中东南大学韩俊海教授课题组的研究通过对果蝇视觉系统的研究，阐明了孤独症相关基因Neurexin在神经元轴突投射中的新作用。博士研究生刘丽娜和讲师田垚为本文共同第一作者，韩俊海教授为通讯作者。

中枢神经系统和外周神经系统中的很多神经元往往以分层分束的形式进行排列。这种排列方式有助于对外界刺激信号的时间和空间信息进行高保真地传递。然而如何在狭小和紧密的空间内保持神经元成束排列的机制还不清楚。本研究以果蝇的视觉系统为模型，探索了细胞黏附分子Neurexin在限制L4神经元轴突分枝成束排列过程中的作用。

研究首先揭示了L4神经元缺失Neurexin会削弱轴突导向分子Ephrin在细胞膜上的聚集，进而导致其轴突分枝异常投射到邻近的神经束中；研究接着阐明了Neurexin通过其胞内端与Ephrin相互结合并促进Ephrin在细胞膜上聚集的作用机制；研究最后还揭示了L4神经元下游的Tm2神经元表达的Neuroligin4分子起始了L4神经元上的Neurexin分子的募集，随后促进了L4神经元中Ephrin的聚集；Ephrin与邻近L4神经元上的Eph分子协同作用限制了L4神经元轴突分枝的成束排列。该研究不仅揭示了Ephrin/Eph信号通路在神经元成束排列过程中的作用，而且阐明了Neurexin在神经元轴突导向和突触形成两个连续事件中的联系。（注：来源于东南大学官网）

清华大学俞立教授课题组的研究主要主要围绕葡萄糖饥饿诱导的自噬展开，该研究证明了能量缺乏的情况下诱导自噬的发生过程依赖于线粒体的呼吸作用。这项研究中发现Mec1/ATR（PI3K相关蛋白激酶家族成员之一，在DNA损伤反应中具有重要作用，哺乳动物中的同源蛋白为ATR，酵母中称为Mec1）能够调控葡萄糖诱导的自噬产生，并且在葡萄糖饥饿的条件下和Snf1（哺乳动物中又称为AMPK）、Atg1一同被招募到线粒体上，这一招募过程依赖于Snf1介导的Mec1磷酸化作用，Ggc1作为街头蛋白介导了Mec1的招募，上述一系列的过程对于维持线粒体的呼吸具有重要意义（下图）。

清华大学欧光朔研究员课题组以线虫为研究对象，揭示了促进细胞融合受到一种正反馈回路调控的分子机制。Spectraplakin/VAB-10A是一种肌动蛋白结合蛋白，能够结合粘合蛋白EFF-1（ fusogen EFF-1 ）。Spectraplakin/VAB-10A可通过链接EFF-1到微丝骨架（actin cytoskeleton）上从而促进细胞与细胞之间的融合。有意思的是，EFF-1能够增强 F-肌动蛋白Spectraplakin/VAB-10A的分支活性（bundling activity）。这些研究表明，细胞核细胞之间的融合是受到一种正反馈回路调控所促进（下图）。据悉，这是欧光朔研究员回国任职后作为通讯作者发表的第三篇Development Cell论文

华中农业大学王学路课题组发现了重要植物激素油菜素甾醇（BRs）信号通路中核心转录因子BES1降解的两种新的分子机制，并揭示了植物激素信号与外界环境信号及逆境信号相互作用的新方式。（详见：华中农大王学路组揭示激素与环境调控植物发育机制丨BioArt学术推荐）

特别值得一提的，Development Cell杂志的上一期（3月27日）还刊登了北京大学宋艳课题组的封面论文，揭示了神经干细胞命运决定的关键机制（下图）。（详见BioArt此前的报道：北大宋艳组封面文章揭示神经干细胞命运决定关键机制丨BioArt推荐）