近日，山東師范大學生命科學學院周軍、劉佩偉、孫爽團隊在國際知名學術期刊Nature Communications上發表了題為“CFAP100 couples microtubule glutamylation to spindle pole integrity in keratinocytes to promote epidermal development”的研究論文。本研究揭示微管結合蛋白CFAP100在細胞分裂和表皮發育中的關鍵作用。

角質形成細胞對于表皮的結構和功能至關重要，但是關于這類細胞有絲分裂的調控機制仍知之甚少。孫爽等人之前的研究發現CFAP100是一個新型微管結合蛋白 (Science Signaling 2023, 16: eade8111)。在本研究中，孫爽等人發現CFAP100的基因敲除小鼠出現皮膚變薄、透明度增加及表皮屏障功能受損。角質形成細胞中CFAP100的缺失會延長有絲分裂進程，并導致染色體分離異常。分子機制研究表明，CFAP100通過與微管蛋白谷氨酰化酶TTLL13相互作用，維持角質形成細胞紡錘體極的完整性。進一步分析發現，CFAP100能將TTLL13募集至紡錘體極，從而增強紡錘體微管的谷氨酰化修飾。通過過表達TTLL13或敲除去谷氨酰化酶CCP5來恢復微管的谷氨酰化，可顯著回補CFAP100缺失細胞中的紡錘體極缺陷。這些結果表明CFAP100作為核心紐帶，將微管谷氨酰化與紡錘體極完整性相偶聯，進而促進角質形成細胞分裂和表皮發育。

生命科學學院副教授孫爽為該論文的第一作者，教授周軍、劉佩偉和孫爽為共同通訊作者。該研究得到了國家重點研發計劃和國家自然科學基金的資助。

周軍教授課題組長期研究發育與疾病的細胞骨架基礎，近年來開始關注人類重大疾病的新型診治策略。相關成果陸續發表在Developmental Cell、Cell Death & Differentiation、Journal of Cell Biology、Cell Reports、Nature Communications、Advanced Science、PLoS Biology、Science Signaling、EMBO Reports、STTT、Biosensors & Bioelectronics、Analytical Chemistry、Journal of Medicinal Chemistry等期刊上。

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