每日科研进展 l 2022.06.15 l 几丁质脱乙酰酶是昆虫股骨肌肉附着和移动所必需的

昆虫和其他节肢动物中的肌肉附着位点(MAS、apodemes)涉及特殊的上皮细胞，称为肌腱细胞，它们粘附在含有几丁质的顶端细胞外基质上。这项研究中，研究人员使用针对赤拟谷盗 Tribolium castaneum(Tc)中特定 CDA 同种型的dsRNA 介导的基因沉默方法，发现了几丁质脱乙酰酶 (CDA) 在节肢动物运动和肌肉附着中的功能(图 1)。

TcCDA1 或交替剪接的 TcCDA2 同种型 TcCDA2a 的消耗导致股骨 - 胫骨关节的内部肌腱角质层断裂，肌肉从内部和外部肌腱细胞分离，以及运动缺陷(图 2)。 

TcCDA 缺乏并不影响早期肌肉发育和肌纤维向表皮 MAS 的生长，而是导致微管发育中止、半粘附连接丧失和肌腱细胞形态异常，所有这些特征都与细胞内和细胞间张力丧失一致(图 3)。

此外，同时消耗 TcCDA1 或 TcCDA2a和透明带结构域蛋白 TcDumpy 可防止内部肌腱角质层断裂，进一步支持肌肉和肌腱细胞之间力依赖性相互作用的作用(图 4)。

这项表明，通过下调属于 I 型亚家族的特定几丁质脱乙酰酶 (CDA) 异构体来干扰昆虫几丁质脱乙酰化，会导致股骨-胫骨关节处的几丁质内肌腱角质层断裂，肌肉从内肌腱和外肌腱脱离细胞和运动功能受损。 该研究揭示了 CDA 样蛋白与含透明带结构域的蛋白在肌肉骨骼连接、维持肌腱细胞微管完整性、肌肉力量传递、肢体运动和运动方面的新发现。  

原文链接：

https://doi.org/10.1073/pnas.2120853119