NCB | 清华大学俞立团队发现迁移体形成的潜在机理

迁移体是具有多种生理功能的迁移细胞的细胞器。迁移体是如何形成的尚不清楚。

2023年7月24日，清华大学俞立团队在Nature Cell Biology （IF=21）在线发表题为“The formation of migrasomes is initiated by the assembly of sphingomyelin synthase 2 foci at the leading edge of migrating cells”的研究论文，该研究发现鞘磷脂在迁移体中富集，并确定鞘磷脂合成酶2 (SMS2)是迁移体生物发生的必需蛋白。SMS2组装成固定的病灶，附着在基膜前缘。当细胞迁移时，SMS2病灶“移”出细胞并进入缩回纤维，在那里它们成为迁移体的形成位点并最终长成迁移体。

从机制上讲，SMS2通过将神经酰胺转化为鞘磷脂来聚焦迁移体，这是迁移体形成所必需的。此外，合成长链神经酰胺所需的CerS5和将神经酰胺从内质网转运到高尔基体的CERT都是迁移体形成所必需的。该研究揭示了神经酰胺和鞘磷脂在迁移体形成中的重要作用，并表明SMS2形成了基底膜-表面连接结构，预先决定了迁移体的生长位置。

迁移体是一种新发现的细胞器，由迁移细胞的收缩纤维(RFs)生长而成。在胚胎发育过程中，迁移体在器官形态发生和血管生成等多种生理过程中发挥重要作用。此外，迁移体已被证明介导信使RNA在细胞间的横向转移，并通过称为有丝分裂的过程排出受损的线粒体。迁移体的生物发生机制尚不清楚。在迁移体生长之前，在RFs的分支点或末端形成整合蛋白灶，这些整合蛋白灶随后生长为迁移体。

因此，整合蛋白中心被定义为迁移体的形成位点。迁移体的生长是由富含四跨蛋白的大结构域(TEMAs)的组装驱动的。在迁移体形成过程中，富含胆固醇的纳米级四联蛋白微结构域(TEMs)在迁移体形成部位组装成TEMAs。这个过程导致迁移体从迁移体形成部位生长。目前尚不清楚迁移体形成位点是如何启动和形成的。

SMS2在迁移体形成中的作用模型（图源自Nature Cell Biology ）

鞘磷脂(SM)是质膜中最丰富的脂质之一。SM是由神经酰胺合成的SM合成酶。哺乳动物细胞中有两种SMSs，高尔基定位的SMS1和高尔基和质膜定位的SMS2。神经酰胺在内质网上合成，然后通过神经酰胺转运蛋白CERT转运到高尔基体。一旦神经酰胺到达质膜，SMS2将其转化为SM。

该研究证明了迁移体的形成是由迁移细胞前沿基膜上发生的事件预先定义的，即SMS2聚集的组装，SMS2聚集在迁移细胞的前沿，这预先定义了迁移体的形成位置。此外，阻断神经酰胺向SM的转化可以减少迁移体的形成。该研究首次报道了迁移体的命运发生起始于细胞前沿的位点决定，破除原有的迁移体生长于细胞后沿收缩丝的形态学认知，拓宽了迁移体命运发生的时空尺度，为未来上游胞内信号调控迁移体形成提供了可能的着眼点。

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41556-023-01188-8

转自：“iNature”微信公众号

如有侵权，请联系本站删除！