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揭開Myosin-Va調控纖毛形成初始機制之謎— 本院生物醫學研究所特聘研究員唐堂研究室，於今年一月中旬在國際知名學術期刊「自然細胞生物學」（Nature Cell Biology）發表一篇重要論文，解開肌凝蛋白Myosin-Va調控纖毛形成的起始機轉。
中央研究院生物醫學研究所特聘研究員唐堂研究室，今年一月中旬在國際知名學術期刊「自然細胞生物學」（Nature Cell Biology）發表一篇重要論文，解開肌凝蛋白Myosin-Va如何調控纖毛形成的起始機轉。這是繼2009-2017年間唐堂研究室發現4個中心粒複製關鍵蛋白（CPAP，STIL，CEP135和 RTTN）功能之後，再次重要的創新發現。
人體細胞纖毛是由維管所組成的重要胞器，纖毛從細胞內部向外延伸至細胞外並執行各式各樣的生物功能。有缺陷的纖毛，會造成多種遺傳疾病，如視覺/聽覺障礙，腎臟功能缺損，器官左右錯置，或是影響腦部及器官的發育。這些各式各樣的疾病我們統稱為纖毛病變（Ciliopathy）。人體內大多數的細胞都具纖毛，而纖毛形成的過程受到精準微細的調控，並依不同細胞類型經由胞內機制或胞外機制而形成。當外在刺激誘發細胞開始啟動纖毛形成時，首先會觀察到數個小的纖毛前囊泡被運送到中心粒上，逐漸聚集後融合成一個大的纖毛囊泡。接著由中心粒的軸絲向上延伸推擠纖毛囊泡，促使纖毛囊泡伸長形成外膜以及包覆軸絲的內膜。纖毛囊泡不斷向上延伸，最後外膜會與細胞膜融合，而包覆內膜的軸絲會向外延伸，最後形成突出於細胞膜外的纖毛。過去科學家對纖毛的結構已十分瞭解，但參與纖毛生成最起始步驟的關鍵蛋白一直未被發現。此關鍵蛋白如何將前囊泡運輸到中心粒上，並進而開啟纖毛生成過程，一直是個謎。
此篇論文的重要性，在於找到纖毛生成最起始步驟的關鍵蛋白Myosin-Va，並揭開Myosin-Va參與調控細胞纖毛生成的分子機轉。研究團隊發現Myosin-Va是用來辨識纖毛前囊泡，囊泡以及纖毛外膜的重要標記蛋白，並發現Myosin-Va所參與纖毛生成起始步驟，普遍存在於不同型態的纖毛細胞中。首先Myosin-Va將前囊泡運送到中心體周邊區域，是透過Dynein動力蛋白以及細胞內維管骨架。緊接著，在到達中心體周邊區域後，Myosin-Va再藉由分支型肌動蛋白網絡(branched actin networks)將纖毛前囊泡運送到中心粒頂端，繼而完成前囊泡輸送。此重要的發現，對於我們研究纖毛初始形成的過程，及未來瞭解人類多種纖毛病變相關疾病（Ciliopathy）提供一個分子機轉的基礎。
此論文作者為: 吳千鼎、陳歆怡、唐堂。
參考網站：
https://www.nature.com/articles/s41556-017-0018-7
唐堂實驗室的研究是由中研院深耕計畫與科技部尖端計畫的經費所支持。
新聞聯繫人：
唐堂教授中央研究院生物醫學科學研究所特聘研究員，tktang@ibms.sinica.edu.tw
(Tel) 886-2-2652-3901、(Fax) 886-2-2782-9143