细胞创伤修复过程中蛋白质募集的时空动态

单个细胞在其正常日常功能过程中，常常由于生理性和环境性应激而发生损伤，这可能导致细胞皮层（质膜及其下方的皮层细胞骨架）破裂。细胞迅速修复日常常见损伤以及由创伤、感染或疾病/癌症引起损伤的能力，对其存活至关重要。尽管我们已经了解细胞创伤修复过程中所发生的、具有高度保守性的生理事件的一般细胞生物学框架，但由于缺乏关于相关分子、分子机器及通路的信息，我们对调控该修复过程的分子机制的认识仍然相当有限。在本研究中，我们对1322种荧光标记蛋白进行了遗传筛选，以鉴定在激光致伤后被募集至伤口处的细胞创伤修复组分，或在激光致伤后其表达丢失和/或发生改变的组分。通过对这些基因融合蛋白进行高分辨率时空表达分析，并结合荧光肌动蛋白报告系统，我们鉴定出129种在细胞修复过程中被募集至伤口的蛋白。引人注目的是，我们发现Rab家族GTP酶的许多成员会被募集至伤口处；除其在细胞内膜转运中的已知作用外，它们还会在修复过程中影响肌动蛋白细胞骨架的组织与动态变化。这些研究使我们能够根据这些蛋白的募集模式及其被募集至伤口处的精确时序，界定最早发挥作用的蛋白，以及在修复过程特定步骤中所必需的蛋白。因此，基于成像的筛选不仅为我们提供了修复过程的全局视角，也揭示了大量基因/基因家族，为进一步研究细胞创伤修复过程中的特定步骤提供了新的切入点。

单个细胞在其正常日常功能过程中，常因生理性和环境性应激而频繁受到损伤，这些损伤可导致细胞皮层（质膜及其下方的皮层细胞骨架）破裂。细胞能够快速修复日常发生的一般性损伤，以及由创伤、感染或疾病/癌症所致的损伤，这对于其存活至关重要。尽管我们已了解细胞伤口修复过程中所发生的高度保守生理事件的总体细胞生物学框架，但由于在很大程度上缺乏关于参与其中的分子、分子机器及通路的信息，我们对于调控该修复过程的分子机制的认识仍然相当有限。在本研究中，我们对1322种荧光标记蛋白进行了遗传筛选，以鉴定在激光致伤后被募集到细胞伤口处的修复组分，或在激光致伤后其表达消失和/或发生改变的组分。通过对这些基因融合蛋白结合荧光肌动蛋白报告系统进行高分辨率时空表达分析，我们鉴定出129种在细胞修复过程中被募集至伤口的蛋白。值得注意的是，我们发现Rab家族GTP酶的许多成员被募集到伤口处；除了其在细胞内膜转运中的经典作用之外，它们还会在修复过程中影响肌动蛋白细胞骨架的组织与动态变化。这些研究使我们能够根据蛋白的募集模式及其被募集至伤口处的精确时间，界定最早发挥作用的蛋白以及在修复过程特定步骤中所必需的蛋白。因此，基于成像的筛选不仅为我们提供了对修复过程的整体性认识，也提供了大量基因/基因家族，为深入研究细胞伤口修复过程中的具体步骤提供了新的切入点。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.14.744976v1?rss=1

🏷️ 细胞创伤修复 蛋白质募集 时空动态 Rab GTP酶 肌动蛋白细胞骨架 高分辨率成像筛选