一种导致人类大脑异常的蛋白质的三种不同突变

遗传学家已经发现了一种蛋白质，它在大脑发育中起着多重关键作用，并在突变时引起人类大脑皮层的严重畸形。

Katanin蛋白质于1993年被发现，以传统的日本剑命名，因为它可以切割微管，细胞质中的丝状蛋白质可以维持细胞的形状并负责细胞运动。

由哈佛医学院的文虎领导的研究人员研究了三个不相关的中东家庭的七个成员 - 一个是约旦人，另一个是沙特阿拉伯人，第三个是巴勒斯坦人 - 患有严重的微脑中脑，或者一个异常小而光滑的大脑。

所有7个受影响的个体携带KATNB1基因中的三种不同突变中的一种，其编码Katanin蛋白的调节亚基p80，导致较低的Katanin水平。

“我们现在正试图弄清楚控制大脑大小最重要的功能是什么。”

研究表明，缺乏这两个拷贝的胚胎使用基因工程来创建缺失KATNB1基因的小鼠和斑马鱼胚胎，显示出各种大脑异常，大大减小了体重，并在出生前死亡。这表明Katanin p80是胚胎正常发育和存活所必需的。

KATNB1在整个胚胎大脑中表达，并在发育中的新皮质中富集。缺失该基因的胚胎具有更少的增殖神经元祖细胞，并且反过来皮质厚度显着减少。

缺乏该基因的细胞具有异常形成的有丝分裂纺锤体，蛋白质定位于其上并且在细胞分裂期间分离染色体，影响它们分裂的能力。它们还具有太多的纤毛，毛发状结构从所有细胞的表面突出，并在细胞分裂和发育信号传导中起重要作用。

“我们现在正试图弄清楚控制大脑大小最重要的功能是什么 - 这些基因在控制有丝分裂纺锤体中的作用是什么?或者它是控制纤毛的作用，它控制细胞对生长因子和其他调节细胞分裂的因子的反应?“评论资深作者克里斯托弗沃尔什说。