原代細胞遷移是多細胞動物體發(fā)育過程中基本生物學(xué)現(xiàn)象，其缺陷可導(dǎo)致個體發(fā)育的異常，過度細胞遷移則是癌癥轉(zhuǎn)移的重要原因。板狀偽足（lamellipodium）是普遍存在于細胞運動前導(dǎo)端的遷移結(jié)構(gòu)，其形成依賴于微絲成核因子Arp2/3復(fù)合體在前導(dǎo)端的活化。然而，對于Arp2/3的活性是如何在極性分子的指導(dǎo)下被調(diào)控并不清楚。
Arp2/3在胞內(nèi)的活化依靠其成核促進因子WAVE和WASP。長期以來，WAVE被認為在偽足結(jié)構(gòu)內(nèi)激活A(yù)rp2/3復(fù)合體，而WASP參與原代細胞內(nèi)吞作用等其他生理過程。
在這項研究中，研究人員通過knock-in技術(shù)分別對線蟲WAVE和WASP蛋白進行原位GFP標記，結(jié)合活體成像技術(shù)和遺傳分析手段，發(fā)現(xiàn)在遷移細胞前導(dǎo)端主要存在為WAVE，而WASP也有定位。而且在WAVE缺失的情況下WASP可以從次要存在擴展到前導(dǎo)端大部，彌補原本W(wǎng)AVE的功能，承擔(dān)Arp2/3復(fù)合體的活化調(diào)控，繼而確保細胞的定向遷移能力。
這項研究以抑制子遺傳篩選為基礎(chǔ)，結(jié)合多種生物化學(xué)和細胞生物學(xué)分析，鑒定指導(dǎo)線蟲Q細胞定向遷移的保守膜蛋白MIG-13/LRP12通過SEM-5/WASP和ABL-1/WAVE兩條平行的信號途徑激活A(yù)rp2/3，揭示Q細胞遷移的新機制。
研究人員認為，這項研究發(fā)現(xiàn)的調(diào)控Q細胞定向遷移的關(guān)鍵因子都具有人類同源蛋白，研究成果可能為哺乳動物神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育指出新的方向，原代細胞為相關(guān)疾病的治療提供科學(xué)依據(jù)。