影響微管分支(microtubule branching)的SSNA1

微管是細胞骨架的主要元素,亦為決定細胞外觀形狀的關鍵,本篇論文從微管(microtubule) 如何連接出發,研究當神經細胞生長時,外觀與分岔點形成之原因及要素,最終發現在軸突範圍內,蛋白質 SSNA1 聚集的位置極有可能成為新的分岔點 (branch point),並試著釐清神經細胞生長與分岔與此蛋白質的關係為何。

論文首先尋找蛋白質 SSNA1 聚集的位置, 先前的研究已發現此蛋白與軸突生長與分岔相關,但是以什麼機制影響細胞仍屬未知,作者發現 SSNA1 偏向集中於軸突的分岔點,並於 SSNA1 overexpress 的情況下,所生長出的神經架構將擁有較多高 Strahler Order 的 branch ,此特性可視作 morphology 相對較為對稱,通常這也表示神經架構擁有數量較多的分岔點。

在神經生長的過程中,能藉由區分已經存在的微管與新生長出來的微管分支,將分岔點分為四大類:splitting,  end-joining, side branching 跟 dynamic branching,而從作者分析的資料中,又以 side-branching,也就是指當一段新生長的微管連接到已存在的微管段上時所占的比例最高。

本文由控制細胞外觀形狀的微管出發,研究神經細胞的外觀型態與分岔點的特性,較新穎的點是採用 Strahler order 而非 branch order 來分析細胞的 topology。生長過程中,提出利用新舊微管的連接組合來區分不同的分岔點,但對於一般分析已完成生長之神經的 morphology 是否有幫助仍待釐清,究竟這幾類分岔點間是否存在差異之處,又或者神經細胞在生長與決定分岔點時是否遵循特定 Strahler Order 的限制,將是未來研究能持續努力的方向。


撰文:古皓羽


原始文獻:Basnet, N., Nedozralova, H., Crevenna, A.H. et al. Direct induction of microtubule branching by microtubule nucleation factor SSNA1. Nat Cell Biol 20, 1172–1180 (2018).
網址:https://www.nature.com/articles/s41556-018-0199-8

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