決定身體如何形成的胚胎中的秘密

在生命的最早階段，一個小的胚胎經歷了非凡的轉變，為其所有身體結構制定了計劃。這個過程稱為胚胎軸的形成，可確保器官和必需組織在正確的位置發展。長期以來，專家一直調查了指導這一過程的信號，尤其是母親因素的作用，這些因素為正確的發展奠定了基礎。這些因素中最重要的之一是Huluwa蛋白，該蛋白在促進細胞內的基本交流方式中起著關鍵作用。這些途徑使單元可以發送和接收指導其功能和位置在發育中的胚胎中的信號。儘管科學家已經知道Huluwa發展的作用，但到目前為止，其工作方式的確切方式仍然不清楚。

來自四川大學和同事的Jing Chen教授在理解脊椎動物胚胎如何創建身體軸上取得了長足進步，這是早期發展的重要一步。研究人員已經記錄了控制此過程的特定分子轉換，該分子轉換為指導胚胎生長的複雜機制提供了寶貴的概述。這一發現闡明瞭如何在軸形成過程中控制調節基因活性的細胞中的重要通信系統的β-quath信號傳導。

陳教授的發現在自然通信中發表，發現Huluwa蛋白中的單個氨基酸Setrine 168對於激活β-catenin信號傳導至關重要。氨基酸是蛋白質構建塊，168系列是調節的關鍵場所。這個過程最終將軸形成引導在斑馬魚和爪蟾胚胎的發育中，以確保身體的結構正確。

陳教授的團隊透露，將168系列的變化變為另一個氨基酸，丙氨酸，完全阻止了Huluwa執行其功能。這種變化削弱了蛋白質附著在其他重要分子上的能力，即Tannyraza 1和Tannyra 2，它們是有助於控制涉及細胞信號傳導蛋白質的穩定性的酶。結果，一種稱為Axin的必需蛋白質在調節β-cataine水平中起作用，並未根據需要分解，從而導致β-晶體信號傳導的中斷。這一發現強調了168的生命序列是設定鏈反應，以確保正確形成身體外觀。此外，研究人員確定了一些負責在蛋白質中添加磷酸基團的酶，因為它們是16依賴性週期依賴性激酶，循環2依賴性激酶和糖原激酶合成。這些酶充當分子鍵，打開或關閉蛋白質以調節細胞過程並幫助Huluwa在軸形成中發揮作用。

Jing Chen教授解釋說：“這項研究表明，在setrine 168中，磷酸化（將磷酸基團添加到蛋白質中）對於Huluwa在β-誘導信號傳導和身體軸形成中的作用至關重要。” “通過識別這種分子開關，我們現在對Huluwa如何在細胞水平上進行控制有了更深入的了解，這對於確保正常的胚胎髮育至關重要。”

這些發現的重要性超出了早期發展。了解身體項目的建立方式可能在醫學中具有更廣泛的應用，尤其是在再生療法中，包括修復或替換受損的組織以及影響發育過程的狀況。通過靶分子修飾調節β-quath信號傳導的能力可以為新的醫療治療鋪平道路，尤其是在終止正常生長途徑時。

陳教授對Huluwa磷酸化的研究提供了更清晰的描述，說明了胚胎如何制定其結構性計劃。未來的研究可以探索其他生物體中是否存在類似的分子開關，或者該機制是否可以應用於相關的生物過程。儘管科學家繼續發現形成早期生命的蛋白質之間的複雜相互作用，但這種發現標誌著發展生物學的重要一步。

日記

L.，Gong Y，Gong B.，Zheng Q.，Zhou H.，Sum J.，L.，Chen W.，Chen W.，Meng A.，Communication Natur，2024年，DOI：

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