一种被称为肌球蛋白X(myosin X)的动力蛋白在发育过程中帮助神经元与其他神经元建立连接。乔治亚医学院的发育神经生物学家Wen-Cheng Xiong博士指出,肌球蛋白X沿着神经元中的肌动蛋白丝移动,并运输DCC受体。DCC受体在细胞核中合成,随后转移到细胞质中。
在细胞质中,DCC与netrin-1相互作用。Netrin-1是一种轴突导向因子,引导轴突沿正确方向延伸。在发育早期,轴突需要生长并寻找目标,确定生长的长度和方向,最终形成突触连接。错误的生长会影响大脑的信息传递。
肌球蛋白X引导DCC受体到达正确位置,使DCC与netrin-1结合,进而激活局部粘着斑激酶(FAK),帮助发育中的细胞识别运动方向。这一过程有助于脑细胞相互连接,并穿越大脑中线和脊索。
研究人员剔除激酶后,发现轴突无法形成正确连接。他们推测脊髓损伤时肌球蛋白X会停止运动,于是模拟脊髓损伤条件,人为抑制肌球蛋白X的运动,结果轴突生长受到抑制。
研究作者推测肌球蛋白X的功能随神经元发育而改变。在神经元发育的最后阶段,当轴突需要停止生长时,细胞会表达一种削弱肌球蛋白X的小分子。神经元发育完成后,肌球蛋白X的基本任务即告完成。肌球蛋白X上有许多剪切位点,这种大分子可被切割成小分子,从而抑制轴突生长。该研究结果发表于1月21日的《Nature Cell Biology》网络版。