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比较研究
.2005年8月9日；102(32):11325-30.
doi:10.1073/pnas.0505328102。 Epub 2005年8月1日。

小鼠的纤毛和刺猬反应性

丹威皇甫 1, 凯瑟琳·安德森
附属公司
比较研究

小鼠的纤毛和刺猬反应性

丹威皇甫等。 美国国家科学院程序. .

摘要

鞭毛内转运（IFT）蛋白Ift172/Wample和Polaris/Ift88以及顺行的IFT运动驱动蛋白-II是纤毛产生和维持所必需的。这些蛋白质还需要通过Gli转录因子激活小鼠Hedgehog（Hh）通路的靶点。然而，IFT突变体的表型与缺乏Hh通路必需激活物Smoothened（Smo）的突变体不同。我们在这里表明，缺乏Ift172和Smo的小鼠胚胎与Ift172单一突变体相同，这表明Ift172在Smo的下游起作用。与Smo突变体相比，Ift172突变体具有较弱的神经模式表型，因为Gli3蛋白水解酶加工成阻遏物形式需要Ift172-而不是Smo。逆行和顺行IFT马达的基本亚单位Dnchc2和Kif3a也需要Gli3激活物的形成和蛋白水解液加工。因此，IFT突变体在神经管中表现出Hh信号表型的丢失，其中Gli激活物在模式形成中起主要作用，而在肢体中表现出了Hh信号的表型的增加，其中Gli3阻遏物起主要作用。因为顺行和逆行IFT对Hh的阳性和阴性反应都至关重要，而且Hh反应细胞上存在纤毛，纤毛很可能充当小鼠Hh通路所有活动所需的细胞器。

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数字

图1。
图1。
Ift172平滑双突变体分析。(A类)野生型表型（WT），172英尺、和平滑（Smo）单个突变体和Ift172平滑e10.5的双突变体。小体型和早期致命性平滑（Smo）变种人于年获救Ift172平滑双突变体。大约有一半（九分之五）的人观察到心脏循环逆转Ift172平滑双突变体，类似于172英尺单个突变体（3）。(B类)e10.5野生型和Ift172平滑双突变体。
图2。
图2。
Gli3处理。(A类)在野生型胚胎中检测到Gli3的全长型（FL）和阻遏型（R），但在Gli3公司突变体，确认这些带与Gli3蛋白对应。阻遏物形式在第1部分突变体。(B类)Gli3处理在两种情况下都受到影响平滑（Smo）和172英尺突变体，但方向相反：平滑（Smo）突变体显示Gli3阻遏物相对增加，而172英尺突变体显示Gli3阻遏物相对减少。(C类)缺少顺行和逆行运动的突变体，Kif3a型和Dnchc2号机组，两者都显示出Gli3抑制因子降低172英尺突变体。(D类和电子)量化结果B类和C类.(D类)野生型的平均阻遏物与全长Gli3蛋白比率（R/FL），平滑（Smo）、和172英尺突变体分别为0.74±0.10（平均值±标准偏差）、2.60±0.07和0.089±0.044。(电子)在一个独立的实验中(C类)，野生型的平均R/FL比率，Kif3a型、和Dnchc2号机组燃气轮机突变体分别为1.11±0.13、0.34±0.27和0.26±0.05。
图3。
图3。
Dnchc2号机组表型。(A类)Dnchc2蛋白的运动域有六个AAA（ATP酶一与蜂窝相关一活动）图案（A1–A6）（35）。这个Dnchc2号机组lln公司A6突变可能会破坏蛋白质的运动活性。这个Dnchc2号机组燃气轮机突变产生了一个缺失所有六个AAA基序的截短蛋白。(B类)无脑畸形（箭头）和心脏循环逆转（箭头）Dnchc2号机组e10.5突变。(C类)偶尔Dnchc2号机组燃气轮机存活到e13.5的突变体在后肢（星号）和前肢（FL）都表现出多趾畸形。
图4。
图4。
Dnchc2号机组是纤毛发生所必需的。(A类)双侧表达节点lacZ在侧板中胚层Dnchc2号机组lln公司突变体（8/10）。(B类)的侧面视图Dnchc2-lacZ头型胚胎节的染色(Dnchc2号机组燃气轮机/+)在全山和部分（嘴侧到右侧）。(C类)通过扫描电子显微镜（SEM）观察结节纤毛。平均纤毛长度Dnchc2号机组lln公司突变体约为野生型的70%(n个=51（野生型），n个=37英寸Dnchc2号机组lln公司突变体）。Cilia公司Dnchc2号机组lln公司突变体表现出一种不寻常的鼓胀形态（箭头）。（巴，1μm）
图5。
图5。
神经管标记物（Shh、Nkx2.2、Lhx3、Chx10和Pax7）在e10.5野生型和Dnchc2型lln公司突变胚胎。
图6。
图6。
e10.5时神经管中存在纤毛。γ-微管蛋白的点状表达(A类)乙酰化α-微管蛋白的纤毛样表达(B类和C类)在神经管中使用共焦显微镜。A类和B类是腹侧神经管；箭头指向脊索。(C类)中装箱区域的高倍视图B类箭头指向神经管内腔的纤毛状突起。乙酰化的α-微管蛋白也在脊索和周围的间充质细胞中表达。
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