央廣網(wǎng)昆明10月11日消息（記者李健飛）近日,，中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所神經(jīng)發(fā)育與進(jìn)化研究組在BMP信號(hào)傳導(dǎo)及脊椎動(dòng)物早期神經(jīng)發(fā)育研究中取得進(jìn)展，首次揭示了脊椎動(dòng)物中高度保守的小核蛋白ZC4H2調(diào)控BMP信號(hào)通路的分子機(jī)制及其在脊椎動(dòng)物早期神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育中的功能,。該研究成果于8月16日在線發(fā)表在英國(guó)皇家學(xué)會(huì)官方生物學(xué)期刊Open Biology上。

脊椎動(dòng)物神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育包括神經(jīng)誘導(dǎo),、圖式形成以及神經(jīng)分化三個(gè)主要過(guò)程,。在脊椎動(dòng)物早期胚胎發(fā)育的原腸運(yùn)動(dòng)后期，部分外胚層組織在BMP信號(hào)通路抑制性因子的作用下被誘導(dǎo)形成神經(jīng)板,，該過(guò)程即為神經(jīng)誘導(dǎo)過(guò)程,，是神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的起始。神經(jīng)板組織經(jīng)過(guò)后續(xù)的圖式形成以及神經(jīng)分化階段最終形成復(fù)雜的神經(jīng)系統(tǒng),。

ZC4H2是一個(gè)非常保守的小核蛋白,，與人類神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)疾病的發(fā)生密切相關(guān)，但關(guān)于其在神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育中的功能一直未知,。昆明動(dòng)物所神經(jīng)發(fā)育與進(jìn)化學(xué)科組的研究發(fā)現(xiàn)：在非洲爪蛙的胚胎發(fā)育過(guò)程中，ZC4H2是一個(gè)母源性表達(dá)的基因,，隨后在發(fā)育中的神經(jīng)系統(tǒng)中特異表達(dá),。功能實(shí)驗(yàn)表明，ZC4H2參與了非洲爪蛙早期胚胎神經(jīng)誘導(dǎo)過(guò)程,；且體內(nèi)和體外的實(shí)驗(yàn)都證明,，ZC4H2可以正調(diào)控BMP信號(hào)通路。進(jìn)一步的生化實(shí)驗(yàn)表明,，ZC4H2通過(guò)直接與Smad1/5蛋白相互作用,，競(jìng)爭(zhēng)性抑制了其與泛素連接酶Smurf1/2的結(jié)合，從而抑制了Smad1/5蛋白的泛素化降解途徑進(jìn)而促進(jìn)了其蛋白穩(wěn)定性,。此外,，在對(duì)人類神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)疾病中鑒定出的ZC4H2的突變研究中發(fā)現(xiàn)，ZC4H2可能是通過(guò)對(duì)BMP信號(hào)通路的調(diào)控參與了人類神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育過(guò)程,。

昆明動(dòng)物所助理研究員馬鵬程,、昆明動(dòng)物所與安徽大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)碩士生任碧玉、昆明動(dòng)物所博士研究生楊相彩為文章的共同第一作者,，昆明動(dòng)物所研究員毛炳宇和馬鵬程為文章共同通訊作者,。該項(xiàng)研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委、中科院以及云南省的資助,。