生物通報道  來自清華大學、中科院植物研究所的研究人員報告稱，他們通過采用體細胞CRISPR-Cas9技術造成Anillin條件性突變，證實Anillin調控了神經元遷移和神經元軸突生長。這項研究發表在4月2日的《current biology》雜志上。

清華大學生命科學學院的歐光朔（Guangshuo Ou ）研究員是這篇論文的通訊作者。其課題組主要研究方向為以線蟲的Q神經前體細胞為對象，研究細胞骨架和信號轉導蛋白如何調控神經系統的發育。

神經元是構成神經系統結構和功能的基本單位,其形成的各種生理連接是維持正常腦功能的基礎。神經元遷移是一個決定神經元在神經系統最終定位的基本過程，通過整合多個細胞和分子事件，神經遷移使得神經前體細胞在整個大腦移動，到達它們的最終目的，為后續的神經回路連線打下了基礎。而軸突是神經元與神經元以及其他細胞之間形成連接的最重要結構之一,其形態和功能的完整是保證神經元正常生理活動的重要條件。因此，神經元遷移和神經元軸突生長是神經發育過程中至關重要的事件（延伸閱讀：Science：神經元遷移與表觀遺傳調控）。

條件性基因突變方法是在分子水平上研究細胞和發育生物學的關鍵技術。基于Cre-LoxP和Flp-FRT系統的條件性基因敲除方法被廣泛應用于多種模式動物中，但該方法實驗周期漫長，成本昂貴。近來，兩種人工核酸酶，包括轉錄活性樣效應因子核酸酶（TALENs）和CRISPR-Cas9核酸酶，對許多物種的基因組實現了高效的靶向編輯。2013年和2014年，歐光朔課題組分別利用TALEN和CRISPR-Cas9技術在線蟲中實現了高效快捷的條件性靶向基因組編輯，相關研究論文發表在Nature Biotechnology和Developmental Cell雜志上。

在這篇新論文中研究人員報告稱，發現一種細胞漿移動支架蛋白Anillin在細胞遷移和軸突生長過程中重新分布至線蟲Q神經前體細胞前緣。為了繞開對在細胞漿移動中對Anillin的需求，他們采用體細胞CRISPR-Cas9技術在Anillin中引入條件突變。由此證實了Anillin通過在前緣穩定F-actin網絡調控了細胞增殖和生長錐延伸。生物化學分析結果顯示，通過對抗Cofilin 的F-actin切割活性，Anillin的actin結合結構域足以穩定F-actin。他們進一步揭示RhoG/MIG-2的活性形式直接與Anillin結合，將其招募到了前緣。

這些研究結果揭示出了在神經元遷移和軸突生長過程中，Anillin將RhoG信號轉導至肌動蛋白細胞骨架的一條新信號通路。

（生物通：何嬙）

作者簡介：

歐光朔

博士，研究員, 博導；1994-2001　中國農業大學生物學院，獲理學學士、碩士學位；2001-2006　美國加利福尼亞州大學戴維斯分校，獲細胞和發育生物學博士學位；2007-2011　美國加利福尼亞州大學舊金山分校/霍華德休斯醫學研究院 (HHMI)，博士后；2011-2013   中國科學院生物物理研究所，研究員，博士生導師；現任清華大學研究員、博士生導師；

科研領域和研究方向：以線蟲的Q神經前體細胞為對象，研究細胞骨架和信號轉導蛋白如何調控神經系統的發育。Q神經前體細胞發育過程包括不對稱分裂、長距離遷移、細胞凋亡及神經絲的形成，最終產生觸覺神經元和中間神經元。我們建立了活體熒光顯微成像方法，在細胞器和分子水平上實時記錄Q細胞發育過程。我們發展了對線蟲野生型基因組進行條件性基因突變方法，研究Q細胞發育分子機制。

生物通推薦原文摘要：

Anillin Regulates Neuronal Migration and Neurite Growth by Linking RhoG to the Actin Cytoskeleton

Neuronal migration and neurite growth are essential events in neural development, but it remains unclear how guidance cues are transduced through receptors to the actin cytoskeleton, which powers these processes. We report that a cytokinetic scaffold protein, Anillin, is redistributed to the leading edge of the C. elegans Q neuroblast during cell migration and neurite growth. To bypass the requirement for Anillin in cytokinesis, we used the somatic CRISPR-Cas9 technique to generate conditional mutations in Anillin. We demonstrate that Anillin regulates cell migration and growth cone extension by stabilizing the F-actin network at the leading edge. Our biochemical analysis shows that the actin-binding domain of Anillin is sufficient to stabilize F-actin by antagonizing the F-actin severing activity of Cofilin. We further uncover that the active form of RhoG/MIG-2 directly binds to Anillin and recruits it to the leading edge. Our results reveal a novel pathway in which Anillin transduces the RhoG signal to the actin cytoskeleton during neuronal migration and neurite growth.