2007年1月10日,北京生命科学研究所张宏博士实验室在美国科学院院报(PNAS)在线发表题为“Polycomb-like genes are necessary for specification of dopaminergic and serotonergic neurons in C. elegans”的文章。该研究阐明在线虫中,PcG类似基因在调节神经元特性上具有关键作用。
阐明调节不同类型及起源神经细胞的遗传学通路是一个重要的研究方向,有助于理解机体复杂而微妙的神经网络。分化神经细胞的一个重要特点是分泌不同的神经递质,例如调节多种行为活动的多巴胺和5-羟色胺。多巴胺或5-羟色胺神经元异常可导致精神或神经紊乱,如中脑多巴胺神经元损害可引发帕金森病。目前,对神经元及其神经递质形成的分子机制尚不完全清楚。本文作者阐述了线虫中PcG类似基因sop-2和sor-3可调节多巴胺或5-羟色胺神经元的形成及其他神经元特性。sor-3基因编码一个新的含MBT重复序列的蛋白,已知MBT重复序列具有组蛋白结合活性,存在于其他物种的PcG蛋白SCM和Sfmbt中。这两个PcG类似基因可能通过下游的非Hox基因调节神经元特性。
张宏博士(本文通讯作者)表示:“我们的研究结果表明,鉴定PcG基因在调节神经元特性中的作用,将有助于将其他神经元转化为多巴胺神经元,从而为帕金森病患者的移植治疗提供理论依据。”
杨勇(在读博士生)、孙银燕博士和罗昕(技术员)为本文共同第一作者;其他参与人员包括张玉霞(技术员)、陈瑶瑶(技术员)、田娥(在读博士生)和Robyn Lints博士(Texas A&M University)。
此项研究受科技部863和北京市科委资助,在北京生命科学研究所张宏实验室完成。