東南大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院、“發(fā)育與疾病相關(guān)基因”教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室謝維、耿俊華團(tuán)隊(duì)揭示了果蠅Neurexin通過(guò)促進(jìn)肌營(yíng)養(yǎng)不良聚糖蛋白（Dystroglycan）的糖基化調(diào)控肌肉的形態(tài)與功能。該成果于2024年11月9日在Nature子刊《Communications Biology》上正式發(fā)表。

 人類(lèi)Neurexin基因家族成員被發(fā)現(xiàn)與自閉癥譜系障礙相關(guān)。果蠅Neurexin基因最早由謝維課題組鑒定并報(bào)導(dǎo)其是突觸形成與聯(lián)想式學(xué)習(xí)記憶所必須（FEBS Lett 2007），隨后與韓俊海課題組合作發(fā)現(xiàn)其通過(guò)調(diào)控突觸囊泡釋放調(diào)節(jié)突觸功能（JBC 2015，2017），參與視黃酸轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)控果蠅眼光受體成熟（Neuron 2013）和視神經(jīng)軸突發(fā)育（Deve Cell 2017）。在這項(xiàng)研究中，團(tuán)隊(duì)成員發(fā)現(xiàn)Neurexin基因突變的果蠅的運(yùn)動(dòng)功能受損，提示Neurexin可能與肌肉的功能相關(guān)。

 研究人員在肌肉和神經(jīng)元中過(guò)表達(dá)Neurexin能夠有效恢復(fù)果蠅Neurexin突變體的運(yùn)動(dòng)能力，究其原因，Neurexin缺失引起了肌肉結(jié)構(gòu)和功能缺陷。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，Neurexin缺失與肌營(yíng)養(yǎng)不良癥相關(guān)基因——dystroglycan和Pomts突變的表型類(lèi)似，提示Neurexin基因可能和dystroglycan、Pomts存在遺傳學(xué)相互作用調(diào)節(jié)肌肉的發(fā)育與功能；Neurexin通過(guò)與甘露糖基轉(zhuǎn)移酶Rotated Abdomen的相互作用，引導(dǎo)Dystroglycan到達(dá)糖基轉(zhuǎn)移酶復(fù)合體RT/TW，促進(jìn)其糖基化過(guò)程；Neurexin缺失還導(dǎo)致了Dystroglycan的糖基化減少及在細(xì)胞內(nèi)發(fā)生異常聚集，Dystroglycan糖基化的異常會(huì)破壞與細(xì)胞外基質(zhì)的相互作用，從而引發(fā)肌肉功能的喪失。綜上所述，該研究揭示了Neurexin通過(guò)調(diào)控Dystroglycan的糖基化在肌肉發(fā)育與功能中發(fā)揮重要作用，為人類(lèi)肌營(yíng)養(yǎng)不良癥等疾病的發(fā)病機(jī)制與治療研究提供新線索。

Neurexin調(diào)控Dystroglycan糖基化模式圖

 東南大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院博士研究生趙宇和耿俊華副研究員為該論文的共同第一作者，謝維教授、耿俊華副研究員為本文的共同通訊作者，韓俊海課題組參與了該項(xiàng)研究工作。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目和“教育部果蠅和線蟲(chóng)資源庫(kù)（東南大學(xué)）”的支持。（生科院）

 論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s42003-024-07191-5