LaminC有助于修复人和小鼠细胞中受损的核包膜

所有活细胞都含有细胞核——在信息存储、检索和遗传信息复制中发挥重要作用的关键生物结构。在哺乳动物中，这些细胞核拥有核膜(NE)——保护细胞核免受环境刺激(例如机械应力)和相关损伤的生物屏障。然而，某些外部刺激会对NE造成损害。当这种情况发生时，各种机制开始启动NE修复过程，但NE修复的确切机制仍然难以捉摸。

就在最近，由东京工业大学(TokyoTech)特聘副教授TakeshiShimi博士领导的国际研究团队能够确定参与这一重要生理过程的关键成分的确切作用。

研究人员使用高功率激光诱导NE破裂，展示了由核纤层蛋白C、自整合屏障因子(BAF)和细胞质环状GMP-AMP合酶(cGAS)组成的“修复军队”如何具有关键作用的所有重要蛋白质生物学功能——协同促进小鼠胚胎成纤维细胞的NE修复过程。他们的研究结果发表在《细胞生物学杂志》上。

“在哺乳动物细胞核中，核纤层是NE的基础，以维持核结构。核纤层是核纤层的主要结构成分，参与防止机械应力引起的NE破裂。我们使用免疫荧光和活-细胞成像显示，在哺乳动物细胞中激光微辐照诱导的NE破裂部位，核质C的核质池迅速积聚，”Shimi博士解释说，详细说明了他们的发现。

由于某些突变的存在，NE修复过程有时会受到阻碍。在他们的研究中，研究小组成功地确定了关键的核纤层蛋白C突变——对修复过程产生不利影响的结构和功能修饰。例如，他们发现与没有这些突变的野生型(对照)核纤层蛋白C相比，核纤层蛋白C突变体(即R435C、R471C、R527H、A529V和K542N)没有发生快速修复或被削弱。此外，这两种突变体存在于椎板病患者中，并导致心脏和骨骼肌疾病、发育不良和早衰综合征。

基于这些发现，Shimi博士总结道，“核BAF和cGAS在破裂部位的积累部分依赖于核纤层蛋白A/C。我们的结果表明，核质核纤层蛋白C、BAF和cGAS在NE部位协同积累破裂快速修复。”