钾 KCa3.1 通道过表达会破坏细胞外膜通道的功能和可用性

K 通道的工程化表达已被提议作为癫痫的潜在治疗方法，因为它们具有超极化神经元的特殊能力。许多啮齿动物基因治疗模型已经产生了有希望的结果。然而，转基因的主流病毒递送方法缺乏对表达的外部控制，这可能导致 K 通道亚基的过度产生和随后的不良反应。最近证明，在兴奋性神经元中基于 AAV 的 KCNN4 基因表达可通过降低神经元尖峰活动来抑制癫痫发作。在这项研究中，我们在细胞和亚细胞水平上检查了 KCNN4 过表达的影响，KCNN4 是一种编码 ...

微管蛋白酪氨酸化/脱酪氨酸化调节轴丝微管双峰上鞭毛内运输序列的亲和力和分选

纤毛组装和功能依赖于通过鞭毛内运输 （IFT） 序列在细胞体和睫状尖端之间双向运输成分。顺行和逆行 IFT 列车分别沿着微管双峰的 B 管和 A 管行驶，确保交通顺畅。然而，这种隔离背后的机制仍不清楚。在这里，我们测试了微管蛋白脱酪氨酸化（富集在 B 小管上）和酪氨酸化（富集在 A 小管上）是否在 IFT 物流中发挥作用。我们报道，莱茵衣藻中微管蛋白脱酪氨酸酶 VashL 的敲除会导致 IFT 列车频繁停止和纤毛生长受损。通过在去膜轴丝...

Pax6 通过在皮质发育过程中与 Wnt3a 相互作用来调节神经元迁移和细胞增殖

配对盒 6 （Pax6） 基因编码一种高度保守的转录因子，参与眼睛、大脑和内分泌腺的发育。Pax6 的纯合缺失导致小鼠新生儿死亡，以及眼睛丧失和大脑皮层畸形。在杂合 Pax6 突变的患者中，检测到额顶叶皮层厚度减少，这在小眼鼠中也观察到。在这项研究中，我们发现 Pax6 过表达增加了皮层厚度，尤其是在皮层的中间区，这与 Manuel 等人的报道相冲突。Pax6 过表达似乎将神经元滞留在中间区，同时促进细胞增殖。值得注意的是，Pax6 过...

用于脑肿瘤建模的人胎儿脑类器官的生成及其 CRISPR 工程

发育中的人脑显示出难以在动物模型中研究的独特特征。目前基于人脑组织的体外模型面临一些挑战，包括二维或三维神经干细胞培养物的细胞异质性有限，而组织切片培养物的生存期短。我们最近建立了培养条件，通过保持组织完整性直接从人类胎儿脑组织获得类器官培养物，组织完整性可以长期扩增并显示出细胞异质性和复杂的组织。在本协议中，我们描述了建立广泛保留区域特征的人胎脑类器官 （FeBOs） 的详细程序，以及它们的传代和表征程序。此外，我们描述了应用于 Fe...

神经元微核的增殖调节小胶质细胞特征

小胶质细胞 — 驻留在中枢神经系统中的免疫细胞 — 响应来自局部环境的信号而发生形态和功能变化，并成熟为各种稳态状态。然而，小胶质细胞分化和成熟的生态位信号仍然未知。在这里，我们表明神经元微核 （MN） 转移到小胶质细胞，随后在出生后改变小胶质细胞特征。神经元穿过发育中的新皮层的致密区域产生 MN 并将其释放到细胞外空间，然后被整合到小胶质细胞中并诱导形态变化。双光子成像分析表明，掺入 MN 的小胶质细胞往往会缓慢地缩回其过程。cGAS...

通过 Ss-STARR-seq 揭示人类细胞的全基因组沉默器

沉默器，即阴到增强子的阳，在整个基因组中微调基因表达中起着关键作用。然而，尽管它们的重要性已得到认可，但基因组中这些调节元件的全面鉴定仍处于早期阶段。我们开发了一种称为 Ss-STARR-seq 的方法，可以直接确定全基因组中沉默器的活性。在这项研究中，我们将 Ss-STARR-seq 应用于人类细胞系 K562 、 LNCaP 和 293 T，并在全基因组范围内分别鉴定了 134,171、 137,753 和 125,307 个沉默器...

Pard3/JamC 的 Siah2 拮抗作用调节 Ntn1-Dcc 信号传导以调节小脑颗粒神经元生发区退出

离开生发区 （GZ） 会启动一连串事件，促进神经元成熟和回路组装。发育中的神经元及其祖细胞必须解释各种生态位信号，例如形态发生素、引导分子、细胞外基质成分和粘附线索，才能在这个区域导航。小鼠大脑中的分化神经元在退出 GZ 时如何与其细胞内在机制整合和适应多个细胞外源性生态位线索尚不清楚。我们建立了细胞极性调节粘附和 Netrin-1 信号传导之间的合作，该信号传导包括一个重合检测电路，将成熟神经元从其 GZ 中排斥。在这个回路中，分配缺...

幽闭杏仁核和古皮层神经元和回路的规格

幽闭-杏仁核复合体和梨状皮层 （PIR;构成古皮层的一部分） 中的腹外侧 （VLp） 兴奋性神经元与前额叶皮层 （PFC） 形成相互连接，整合认知和感觉信息，从而产生适应性行为1,2,3,4,5.这些回路的早期生活中断与神经精神疾病有关4,5,6,7,8，强调了了解他们发展的重要性。在这里，我们揭示了转录因子 SOX4、SOX11 和 TFAP2D 在这些兴奋性神经元的发育、身份和 PFC 连接中起着关键作用。有丝分裂后兴奋性神经元中 ...

细菌转录因子 TetR 的高度坚固但可导航的调控环境

转录因子结合位点 （TFBS） 是进化创新的重要来源。通过绘制 TFBS 自适应景观，可以了解进化如何导航此类地点的序列空间。在这样的环境中，单个位置对应于由转录因子结合的 TFBS。该位置的升高对应于序列传递的转录调控强度。在这里，我们开发了一种体内大规模平行报告基因测定法来绘制细菌 TFBS 的景观。我们将该测定应用于 TetR 阻遏物，其已知的 TFBS 很少。我们量化了 17,765 个 TFBS 的转录抑制强度，并表明所得景观...

GAP43 的不稳定变体导致神经发育缺陷

生长相关蛋白 43 （GAP43） 是一种膜相关磷蛋白，主要在神经系统中表达，控制轴突生长、分支和寻路。虽然已经报道了 GAP43 与人类神经系统疾病之间的关联，但其潜在机制在很大程度上仍然未知。我们对一名患有智力障碍 （ID）、神经发育障碍、身材矮小和骨骼异常（如腿部左右差异和手指畸形）的患者进行了全外显子组测序，并确定了 GAP43 基因的杂合错义变异 [NM_001130064.2： c.436G A/p.（E146K）]。变体...

基于可激发的 Ras 动力学筛选显示 RasGEFX 是巨胞饮作用和随机细胞迁移所必需的

真核生物趋化性的兴奋系统可以自发产生 Ras-GTP 富集结构域的不对称信号，以在没有指导线索的情况下驱动随机细胞迁移。然而，负责自发信号产生的分子仍然难以捉摸。在这里，我们通过 Ras-GTP 时空动力学的活细胞成像和分层聚类来表征在盘柄网柄网中编码的 RasGEFs，发现 RasGEFX 主要是自发产生 Ras-GTP 富集结构域所必需的，并且对于与饥饿细胞中的 RasGEFB/M/U 结合的随机迁移至关重要，并且它们对于趋化趋化因...

E2-Ub-R74G 策略揭示了活细胞中 E2 特异性泛素偶联曲线

E2 泛素 （Ub） 偶联酶主要确定 Ub 偶联为 Ub-异肽（赖氨酸）、Ub-氧酯（丝氨酸/苏氨酸）或 Ub-硫酯（半胱氨酸）。然而，细胞内的 E2 特异性 Ub 偶联曲线仍然难以捉摸。在这里，我们开发了融合 E2-Ub-R74G 分析 （FUSEP） 策略，以访问具有氨基酸分辨率的细胞中的 E2 特异性 Ub 偶联曲线。探针特异性亮氨酸-甘氨酸-甘氨酸-甘氨酸修饰的 Ub 残余物能够对非赖氨酸 Ub 偶联进行系统研究，并提供位点特异...