[发明专利]调节细胞微管动态新机制的发现

摘要

细胞骨架的动态变化是神经细胞为代表的极性细胞的分化形成所必须的。微管是主要细胞骨架之一，微管的解聚在细胞骨架的动态变化中占有重要位置，其分子机理还不清楚。本研究首次发现，从秀丽线虫到哺乳动物具有保守性的UNC-51蛋白激酶既能结合又能磷酸化微管蛋白，而且能导致细胞内微管的解聚，使微管成颗粒状分布并输送颗粒状微管到细胞质基质中去；UNC-51蛋白激酶还能把非神经由来的HeLa细胞诱导变成为分叉神经状的细胞；无激酶活性的UNC-51突变体(K39M)蛋白则和微管在细胞核周围一起形成积聚体构造物，不能诱导HeLa细胞变成为分叉神经状的细胞。根据以上发现结果，提出以下模型：UNC-51蛋白激酶通过直接地磷酸化微管蛋白，导致细胞微管的解聚，并且输送颗粒状微管到细胞质基质的分子机理，调节神经细胞轴突的形成和功能。

主权项

本发明首次发现了UNC-51的激酶活性能够直接地磷酸化微管蛋白并解聚细胞微管成为粒状构造和运输粒状构造微管到细胞质基质。UNC-51是第一个既磷酸化微管蛋白也直接地以其激酶活性影响微管构造和分布的激酶。其关键发现为：1.在试管内和在活体内的生化实验中，UNC-51的激酶活性直接地磷酸化α-，β-的丝氨酸，UNC-51结合α-，β-微管蛋白，无激酶活性的UNC-51突变体(K39M)不能磷酸化α-，β-微管蛋白。