近日，我校生命科学学院赵惠杰教授在国际知名学术期刊eLife上在线发表了题为“Proteomic composition and mutual assembly of the C2a projection in vertebrate motile cilia”的研究论文，系统解析脊椎动物动纤毛C2a蛋白组成与协同组装机制，为原发性纤毛运动障碍（PCD）的分子发病机制提供了新的见解。

动纤毛是进化高度保守的微管细胞器，依靠规律性摆动实现细胞运动、体液循环等生理功能。动纤毛的中央器结构由中央微管和多种蛋白质突起组成，对调控纤毛运动至关重要。尽管在衣藻中已将三种蛋白（FAP65、FAP147 和 FAP70）定位到中央器C2a突起上，但脊椎动物C2a的完整蛋白组成及其功能仍不明确。

本研究利用相应同源基因（Ccdc108、Mycbpap 和 Cfap70）的敲除小鼠模型，系统性地探究了这些蛋白在脊椎动物中的功能。研究发现，三种基因敲除小鼠均出现典型原发性纤毛运动障碍（PCD）相关病症，包括脑积水、鼻窦黏液蓄积、呼吸道炎症等表型。分子机制证实，CCDC108、MYCBPAP、CFAP70 三者在纤毛内相互依赖、协同组装，任一蛋白缺失都会直接引发C2a结构崩塌，进而破坏中央器的稳定性，并最终改变纤毛的运动模式。研究还鉴定出 ARMC3、MYCBP 两种未被报道的 C2a 组成蛋白，进一步扩充脊椎动物 C2a 蛋白组图谱。本研究结果阐明了脊椎动物C2a结构的蛋白构成与严格互作组装模式，完善动纤毛中央装置调控网络，为 PCD 罕见病的致病基因筛查、诊疗靶点开发奠定重要基础。

山东师范大学吕倩博士、李庆超副教授，山东理工大学李敬瑞副教授为论文共同第一作者，我院赵惠杰教授、刘敏教授、宋婷副教授为论文共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金项目的资助。

文章链接：https://elifesciences.org/articles/110601