科研进展

CYLD通过去泛素化Plakoglobin促进心脏间隙连接的组装

发育成熟的心脏具有强大而有效的收缩力,心脏发育不全可能引发心脏纤维化、心律失常以及心肌梗塞,进而导致心脏收缩力受损和传导障碍。在心脏发育成熟过程中,间隙连接在心脏闰盘处组装成半通道并极化至细胞边界,从而连接相邻心肌细胞以介导电脉冲传导。然而,心脏间隙连接组装的调控机制目前仍不清楚。

20221227日,谢玮、郜思齐等人在Cell Reports在线发表了题为“CYLD deubiquitinates plakoglobin to promote Cx43 membrane targeting and gap junction assembly in the heart”的研究论文。该研究表明去泛素化酶CYLD通过降低盘状球蛋白Plakoglobin的泛素化,促进心脏间隙连接的组装,并发现CYLD的缺失增加心律失常的易感性,加速心力衰竭的发生。

该研究综合运用细胞生物学、生理学、生物化学与分子生物学等多学科的技术,发现CYLD在心脏间隙连接的形成中发挥重要作用。通过检测Cyld基因敲除小鼠的心脏功能,发现Cyld敲除会影响心脏间隙连接的形成,加速心脏纤维化,并增加心力衰竭的发生频率。在分子机制方面,发现CYLDPlakoglobin相互作用,并去除Plakoglobin上赖氨酸63连接的多聚泛素链,增强了它与桥粒斑蛋白Desmoplakin-微管正端跟踪蛋白EB1所形成复合物的相互作用,从而促进间隙连接的关键成分Cx43沿着微管向细胞膜转运。

综上,这些发现表明CYLD的去泛素化酶活性在介导间隙连接组装中发挥关键作用。另外,这些发现揭示了调控间隙连接组装和心脏成熟的新型机制,对于深入理解心脏相关疾病的发病机理以及研发新型诊治方法具有一定的意义。

谢玮博士和郜思齐博士是本文的并列第一作者,周军教授和杨云帆教授为共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的资助。