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神经系统信息传导依赖于正确的神经环路。神经环路建成的前提是精确的轴突与树突导向和生长,因此研究树突发育对理解神经环路建成具有重要的意义。线虫PVD神经元是一类具有大量树突分支的感觉神经元。前人的研究主要聚焦在促进树突分支形成的分子机制,而抑制树突分支形成的机制还知之甚少。本研究通过RNA干扰和化学诱变遗传学筛选发现,eat-17功能缺失导致神经元产生大量异位树突分支。该基因编码了6种蛋白亚型,根据长度可以简单的分为长型(long isoform a,b,d,e)和短型(short isoform c,f)的蛋白亚型,通过蛋白结构预测发现长亚型蛋白包含TBC结构域和三个CC结构域(coil-coiled domain),TBC结构域被证明为含有GAP(GTPase activating protein,GTP酶活化蛋白)活性,能够激活GTP水解酶从而将活化的G蛋白转变为失活状态[1,2],CC结构域一般介导蛋白质相互作用,而短亚型蛋白仅包含了两个CC结构域。我们获得了在CC3结构域有基因片段删除的突变体,发现该突变体表现出与敲降类似的异位树突分支增多表型。遗传拯救实验显示,仅在表皮细胞内表达EAT-17F(short isoform)可完全拯救eat-17突变体树突形态建成缺陷。利用热激启动子驱动eat-17在不同发育阶段表达,结果显示eat-17主要在幼龄四期(L4)发挥功能。此外,rab-6.2、lin-10和bicd-1功能失活突变体表现出与eat-17突变体类似的异位树突分支增多表型。这三种基因调控细胞内膜泡运输,我们推测EAT-17短亚型蛋白通过调控表皮细胞内树突形态建成相关蛋白的膜泡运输而调控树突形态建成。前人的研究表明PVD神经元内正确的树突分支形成依赖于DMA-1-SAX-7-MNR-1-LECT-2受体配体复合物的调控。双突变体遗传分析表明异位的树突分支产生依赖于DMA-1信号通路。由于EAT-17作用于表皮细胞,我们推测EAT-17可能调控SAX-7在表皮细胞的精确定位。共聚焦成像实验表明eat-17突变体内SAX-7蛋白存在明显的异常分布和特定区域的异常聚集,且异位的树突分支定位在这类SAX-7蛋白的聚集部位。果蝇系统中,表皮细胞内的整联蛋白突变导致感觉神经元产生大量异位分支。RNAi和显性负效应实验证实线虫表皮细胞上整联蛋白功能紊乱也会引起PVD产生异位分支。与野生型相比,eat-17突变体中整联蛋白更多的定位于细胞内的膜泡结构。因此,EAT-17可能通过调控整联蛋白的运输而抑制异位树突形成。综上,我们的研究结果表明EAT-17在树突发育过程中可能通过在表皮细胞内调控树突形态建成相关蛋白SAX-7和整联蛋白的膜泡运输而调控树突形态建成。