趙惠杰教授與周軍教授團隊在PNAS上發表科研論文
作者：生命科學學院 崔永輝 發表日期：2025年10月10日 14:37 點擊：[]
近日，山東師范大學生命科學學院趙惠杰教授和周軍教授團隊在國際知名期刊Proc Natl Acad Sci USA（PNAS）上在線發表了題為“EFCAB10 anchors AK8 to the radial spoke for proper ciliary motility”的研究論文，揭示了鈣結合蛋白EFCAB10協同腺苷酸激酶AK8調控纖毛運動的新機制。
動纖毛或鞭毛是存在于多種單細胞生物和脊椎動物中的可動細胞器，通過其有規律的擺動可以實現單細胞生物的移動或在細胞表面產生流體流。為了實現動纖毛的正常運動，動力臂（dynein arm）、徑向輻條（radial spoke）、連接蛋白-動力蛋白調節復合體（N-DRC）等多種超分子結構會在纖毛軸絲外周的雙聯體微管上組裝。在人類中，徑向輻條缺陷會導致一種被稱為原發性纖毛運動障礙（PCD）的遺傳疾病，臨床表征主要包括呼吸功能缺陷、不育等。近年來，冷凍電鏡技術的快速發展極大拓展了對徑向輻條分子組成的認知，但多數分子的生理功能仍有待闡明。
在這項研究中，利用超高分辨率顯微成像技術，研究人員確認鈣結合蛋白EFCAB10和腺苷酸激酶AK8均為徑向輻條蛋白。借助Efcab10和Ak8基因敲除小鼠，發現這兩種蛋白的缺失都會顯著改變纖毛運動模式，導致小鼠出現雄性不育、腦水腫、呼吸道黏液富集等PCD相關表型。在EFCAB10缺失的纖毛中，AK8的纖毛定位完全消失，但AK8的缺失卻對EFCAB10的纖毛定位沒有影響。進一步的生化分析表明，EFCAB10可以分別與AK8和徑向輻條主干蛋白RSPH3B相互作用。這些結果表明EFCAB10作為錨定蛋白，通過蛋白質互作將AK8固定在徑向輻條上。該發現提示EFCAB10和AK8對動纖毛運功性的建立和維持至關重要，為PCD疾病的早期診斷和治療提供了新的靶點。
生命科學學院教師宋婷、李慶超，博士研究生呂倩和南開大學博士研究生趙俊魁為論文共同第一作者，趙惠杰、周軍和宋婷為共同通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金、山東省優秀青年科學基金（海外）、泰山學者青年專家等項目的資助。
文章鏈接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2510243122
