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神奇的Dscam:百年果蝇研究揭示惊人发现

时间:2023-10-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:经过十多年有关Dscam功能以及分子多样性的深入研究,这些问题的答案逐渐清晰。由于Dscam1异构体数目庞大,每个神经元仅随机表达很少的一部分,因此不同的神经元携带Dscam异构体的种类,绝大部分不会相同。Dscam也能够嗜同型结合,所以Dscam既是受体分子,也是配体分子。但Dscam的嗜同型结合具有高度的特异性,异构体A只能与异构体A产生较强的结合,而与其他的异构体不能结合,或者结合较弱。

神奇的Dscam:百年果蝇研究揭示惊人发现

看到这里,有些读者可能会想到以下的一系列问题:果蝇Dscam的分子多样性有什么功能?果蝇是否真正需要那么多的Dscam异构体?Dscam有上万种不同的细胞外区异构体,结合我们之前提到的“化学亲和”假说,Dscam是不是那个“众里寻她千百度”,决定神经元轴突和靶细胞亲和性的细胞表面分子呢?经过十多年有关Dscam功能以及分子多样性的深入研究,这些问题的答案逐渐清晰。

阐明Dscam分子多样性的功能,需要了解Dscam在每个神经元中的表达情况以及Dscam的配体是什么样的蛋白质。由于技术的限制,目前还不知道单个神经元中有多少异构体表达的准确数目。通过一些间接的实验方法和估算,认为每个神经元表达10~50种异构体。可以确定的是,Dscam的mRNA的剪接呈现随机性,神经元在不同发育阶段所表达的异构体也是不相同的。由于Dscam1异构体数目庞大,每个神经元仅随机表达很少的一部分,因此不同的神经元携带Dscam异构体的种类,绝大部分不会相同。

换个角度来看,任何两个神经元不会出现完全相同的异构体组合方式,每个神经元的异构体种类信息,对应于一个特定的“标签”,故而这个“标签”可以用来区分每个神经元。Dscam分子的胞外区有一些执行“识别”功能的结构域,比如Ig和FN3结构域。(www.xing528.com)

具有“识别”功能结构域的分子,通常能和相同的分子结合,称为嗜同型结合。Dscam也能够嗜同型结合,所以Dscam既是受体分子,也是配体分子。但Dscam的嗜同型结合具有高度的特异性,异构体A只能与异构体A产生较强的结合,而与其他的异构体不能结合,或者结合较弱。

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