硫酶修饰因子控制着斑马鱼收和延伸形态发生的时间
Ailen Soledad Cervino1,2, Amrita Basu3, Ryan J Weiss3,4
1Center for Precision Environmental Health, Baylor College of Medicine, Houston, TX, USA.
bioRxiv : the preprint server for biology
|November 24, 2025
概括
新基因表达精确地乘以斑马鱼发育过程中的细胞运动. 硫酶修饰因子 (Sumf1和Sumf2) 调节硫酶活性,控制甲酸蛋白质糖 (HSPG) 硫化,并使融合和扩展 (C&E) 形态发生.
科学领域:
- 发展生物学 发展生物学
- 分子生物学分子生物学
- 细胞生物学 细胞生物学
背景情况:
- 在胚胎发育过程中,在空间和时间上协调细胞运动对于建立身体计划至关重要.
- 收和延伸 (C&E) 运动对于在脊椎动物胃化过程中延长前后轴至关重要.
- 启动C&E运动的精确时机机制在很大程度上是未知的.
研究的目的:
- 研究控制斑马鱼胃化过程中融合和扩展 (C&E) 细胞运动开始时间的分子机制.
- 确定关键的基因和参与调节C&E时间的分子途径.
- 阐明硫酶活性在C&E形态发生过程中的作用.
主要方法:
- 利用斑马鱼胚胎扩展剂来隔离和研究C&E细胞运动及其时间.
- 进行基因表达分析以确定候选"触发"基因.
- 对于sumf1和sumf2的职能增加和功能丧失研究.
- 研究了Sulf1和海帕兰硫酸盐蛋白质甘油 (HSPG) 硫化模式的作用.
主要成果:
- 对于C&E,需要在胃化开始时进行新的转录,其中硫酶修饰因子2 (sumf2) 被确定为关键基因.
- 在胃化开始时,sumf1和sumf2的表达水平逆转,改变了硫酸酶活性和基质硫化.
- 操纵sumf1和sumf2水平或Sulf1活动/HSPG硫化直接影响C&E时间.
- sumf1 和 sumf2 通过调节 HSPG 硫化模式的 Sulf1 介导的修改来调节 C&E 时间.
结论:
- 在胃化开始时,sumf2表达会降低酸酶的整体活性,导致HSPG硫化发生变化.
- 这种由Sumf1和Sumf2对HSPG硫化模式的重写是启动和允许C&E形态发生的关键机制.
- 这项研究揭示了一种新的分子途径,控制脊椎动物发育过程中形态遗传细胞运动的时间协调.
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