科学家解开大脑细胞生长-神秘的达纳-法伯癌症研究所

在大脑发育过程中，特殊的蛋白质，像分子的拖船推或拉生长的神经细胞，或神经元，帮助他们导航到指定的地方，在大脑的布线。

一个单一的蛋白质可以产生推拉力量促使神经元所期望的方向，是一个长期存在的谜团，现在已经解决了从达纳法伯癌症研究所的科学家和合作者在欧洲和中国。

贾怀王，博士，谁领导的工作在达纳-法伯和在北京的北京大学，是一个通讯作者发表在8月7日在线版的一份报告神经元这解释了如何指导蛋白质，netrin-1，可以吸引或排斥一个脑细胞把它沿着它的课程。王和共同作者在欧洲分子生物学实验室（EMBL）在汉堡，德国，用X射线晶体学揭示Netrin-1三维原子结构它绑定到一个对接的分子，称为DCC，在神经元轴突。轴突是连接到其他神经元或肌肉细胞的一个神经元的长、薄的延伸。

在发育中的大脑和整个生命中，神经元之间的连接是建立在一个神经元的轴突从一个神经元中长大，并延伸到大脑中，直到他们连接到神经元。选择它的路径，一个不断增长的轴突感觉，并对不同的分子反应，它遇到的方式。其中的一个分子，netrin-1，提出一个有趣的谜题：轴突可以吸引和排斥这一线索。轴突的行为是由两种类型的顶上受体测定：DCC驱动器的吸引力，而在驱动斥力结合UNC5 DCC。

“怎么netrin作品在分子水平上一直是神经科学领域的一个难题，”王说，“我们现在提供的证据揭示了一种新的结构，这一重要的指导线索的分子机制。“结构显示netrin-1结合不一，但两DCC分子。最令人惊讶的是，它以不同的方式结合了这2个分子。

“通常一个受体和信号就像锁和钥匙，他们已经发展到相互结合，具有高度特异性–我们看到的在一个netrin网站，”罗布说梅耶尔，博士，谁领导的工作在EMBL。“但第二结合位点是一个很不寻常的，这是不特定的DCC。”

并不是所有的二个结合位点直接连接到一个受体。相反，在一个大的结合界面中，它需要小分子充当中间人。这些中介分子似乎偏爱UNC5，所以如果轴突有UNC5 DCC受体，Netrin-1会绑定到一个副本通过这些分子和UNC5 DCC其他副本在DCC具体地点。这引发了一连串事件，最终使细胞内的轴突远离Netrin-1来源、作者张艳的实验室在北京大学发现。研究人员推测，如果轴突只有DCC受体，每个Netrin-1分子结合两DCC分子，导致轴突吸引netrin-1。“通过控制是否UNC5是目前尖端，轴突可以切换到走向并远离它，穿过大脑建立正确的联系，”张说。

了解神经元如何开关是被排斥被打开并制定激活其他细胞因子信号途径应对开关门，太。例如，许多肿瘤细胞产生并吸引越来越多的血管提供营养，使肿瘤的生长，所以关掉的吸引力会饿死肿瘤，或至少阻止它的生长。

另一方面，当癌症转移他们经常停止响应因子。事实上，DCC受体首先被确定为结肠恶性肿瘤的一个标志，和DCC代表“在大肠癌中删除”。由于大肠癌细胞没有DCC，他们是“免疫”的程序性细胞死亡通常会跟随他们一旦离开肠壁和不再访问netrin。作为一个结果，这些肿瘤细胞继续进入到血液中，并转移到其他组织。因此，理解的分子机制如何netrin作品也应该有癌症生物学产生了好的影响，”王说。

指导问题是一个非常复杂的细胞生物学问题。梅耶尔，张、王和他们的同事们正在研究如何其他受体结合Netrin-1，到底中介分子'选择'他们首选的受体分子结合，如何指导DCC，以及系统如何调节。答案有一天可以使研究人员能够控制细胞的反应，并和其他指导线索，最终改变了自己的命运。

国际合作项目是由王和联合发起的。王的博士后研究员，北京大学的洛伦佐finici是该研究论文的第一作者。这项工作是由NIH资助hl103526和其他来源中国教育部资助。

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