PNAS: cTAGE5/MEA6 在神经细胞组分转运和大脑发育过程中起到至关重要的作用

       2018年9月，中科院遗传与发育生物学研究所、中国科学院大学、北京交通大学、中科院动物研究所和北京脑重大疾病研究所合作在《美国科学院院报（PNAS）》期刊上发表了题为“cTAGE5/MEA6在神经细胞组分转运和大脑发育过程中起到至关重要的作用”的研究论文（10.1073/pnas.1804083115）。

       正常的神经细胞发育对于神经网络的形成和大脑功能是非常必要的。皮肤T淋巴细胞相关抗原５（cTAGE6）／脑膜瘤表达抗原6（MEA6）在蛋白质的分泌中起到至关重要的作用。但是它在大脑发育中非分泌性细胞成分的运输过程中起到的作用目前依然是未知的。在这项研究中作者发现cTAGE5/MEA6对于大脑的发育和功能起到重要作用。条件敲除大脑中的cTAGE5/MEA6会导致严重的神经发育缺陷，包括树突的生长和分支、脊柱的生成和维持、星形胶质细胞活化和异常的行为。作者揭示了cTAGE5/MEA6的缺失会影响外壳蛋白复合体II（COPII）成分SAR1和SEC23之间的互作，并导致SAR1的持续活化、COPII囊泡形成和从内质网到高尔基体运输过程中的缺陷，还会影响神经细胞膜组分的转运。这些缺陷不仅会影响树突和脊柱发育所必需的养分运输，还会影响神经发育所必需的信号通路。人们已经在基底节钙化症即特发性基底核钙化（Fahr’s disease）病人中发现了cTAGE5/MEA6的突变，这项研究可能帮助我们更加深入的了解这种疾病的发病机理。

       从内质网到高尔基体的向前运输受到干扰可能会影响内质网的脂质供应，从而影响神经细胞的脂质组成。作者猜想敲除cTAGE5/MEA6会影响神经发育过程中脂质成分往细胞膜的运输，并且导致细胞膜扩张和树突生长的缺陷。用质谱方法检测了出生后１４天的基因敲除的小鼠大脑发现果然很多脂质成分都明显的降低，包括多种细胞膜的主要组成成分磷脂酰胆碱（phosphatidylcholines）、磷脂酰乙醇胺（phosphatidylethanolamines）和次要组成成分溶血磷脂酰乙醇胺（Lyso-PE）和磷脂酰肌醇（phosphatidylinositols），还有与细胞膜筏相关的脂类如鞘磷脂（sphingomyelins ）（图G）和游离胆固醇（图H）。原文链接