果蝇微管特异性分子伴侣E(TBCE)在神经肌肉突触中的功能

丁香通编者按：从中国科学院遗传与发育生物学研究所了解到，2009年3月18日，该所张永清实验室在《Development》杂志在线发表题为“Drosophila Tubulin-specific chaperone E functions at neuromuscular synapses and is required for microtubule network formation”的文章。

甲状旁腺功能减退、智力缺陷和面部先天性畸形（HRD）都是因微管特异性分子伴侣E（TBCE）突变引起的致命性发育疾病。小鼠的TBCE突变会引发渐近的运动神经元病。

为了分析TBCE的功能和HRD的致病原因，张永清实验室突变了果蝇的tbce基因，并以组织特异地方式控制它的表达。果蝇的tbce缺失是胚胎致死突变。在神经肌肉中组织特异地调低或过量表达tbce，可分别引起微管的紊乱和增加。TBCE表达量的改变也影响到神经肌肉突触。

遗传学分析显示，存在了一种TBCE与微管切割蛋白Spastin之间的对抗机制。而且用微管解聚药物nocodazole处理肌肉的结果表明，TBCE可能是一种微管聚合蛋白。

最后，张永清实验室TBCE是微管肌肉突触的正常发育和功能所需要的，他可引起微管构造。因为微管缺陷与很多神经、发育疾病相关，这一在TBCE上的研究也许可以为了解这些疾病的机制提供重要的线索。

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人物简介

张永清 男 博士，研究员，博士生导师。

1985年获武汉华中农业大学学士学位，1991年获北京农业大学（现中国农业大学）博士学位。1992-1993在中国科学院微生物研究所作博士后。1994年在荷兰Wageningen大学作访问学者。1995-1997年在英国剑桥大学作博士后。1998-2003年先后在美国尤他大学和Vanderbilt大学作博士后和访问学者。先后获得美国FRAXA Research Foundation（2001-2002）和 Vanderbilt 大学Kennedy Center for Research on Human Development（2003）的研究奖。2004年中国科学院“百人计划”入选者，2005年国家杰出青年科学基金获得者。

张永清研究员的主要研究方向：利用传统的模式动物果蝇进行神经生物学的基础应用研究。由于果蝇的神经系统在分子和细胞水平上与哺乳动物的非常相似，这一研究将有助于我们对人类大脑结构和功能的认识。

主要研究内容包括：

1） 以果蝇为材料，用分子、细胞、遗传、发育和神经生物学为主要实验检测手段研究神经系统的结构和功能。

2） 以果蝇为模式动物研究人类重要神经疾病包括智力低下的分子遗传机制，从而为这类疾病的预防和治疗提供理论依据，同时为神经系统的正常发育和功能提供新的见解。

主要论著目录：　

1.Shan Jin, Luyuan Pan, Zhihua Liu, Qifu Wang, Zhiheng Xu, and Yong Q. Zhang. Drosophila tubulin chaperone E functions at neuromuscular synapses and is required for microtubule network formation. Development, accepted

2.Simon P. Reeve, Xinda Lin (co-first author), Bahar H. Sahin, Fangfang Jiang, Aiyu Yao, Zhihua Liu, Hui Zhi, Kendal Broadie, Wei Li,  Angela Giangrande, Bassem A. Hassan, Yong Q. Zhang. Mutational analysis establishes a critical role for the N terminus of Fragile X mental retardation protein FMRP.  Journal of Neuroscience, 28(12):3221-3226, 2008

3. Feng Gu, Hai-Yin Zhang, Shao-Yi Hu, Shang-Zhi Huang, Xu Ma, Yong Q. Zhang. Erectile dysfunction in Fragile X patients. Asian J Androl, 8: 483-487, 2006

4. Yong Q. Zhang and Kendal Broadie. Fathoming fragile X in fruit flies. Trends in Genetics, 21(1): 37-45, 2005

5. Yong Q. Zhang, David Friedman, Zhe Wang, Elvin Woodruff III, Luyuan Pan, Janis O’Donnell and Kendal Broadie, Protein Expression Profiling of the Drosophila Fragile X Mutant Brain Reveals Upregulation of Monoamine Synthesis. Molecular and Cellular Proteomics, 4(3): 278-290, 2005

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6. Luyuan Pan, Yong Q. Zhang, Elvin Woodruff and Kendal Broadie . The Drosophila fragile X gene negatively regulates neuronal elaboration and synaptic differentiation. Current Biology 14: 1863-1870, 2004

7. Yong Q. Zhang, Heinrich J. G. Matthies, Joel Mancuso, Hillary K. Andrews, Elvin Woodruff, III, David Friedman and Kendal Broadie. The Drosophila fragile X-related gene regulates axoneme differentiation during spermatogenesis.  Developmental Biology 270(2): 290-307, 2004

8. Hillary Andrews, Yong Zhang, Nick Trotta and Kendal Broadie. Drosophila Sec10 is required for hormone secretion but not general exocytosis or neurotransmission. Traffic 3(12): 906-921, 2002

9. Yong Zhang, Christopher Rodesch and Kendal Broadie. A living synaptic vesicle marker: synaptotagmin-GFP. Genesis: the journal of genetics and development 34: 142-145, 2002

10. Yong Zhang, Adina M. Bailey, Heinrich J. G. Matthies, Robert B. Renden, Mark A. Smith, Sean D. Speese, Gerald M. Rubin and Kendal Broadie. Drosophila fragile X related gene regulates the MAP1B homolog Futsch to control synaptic structure and function. Cell 107: 591-603, 2001

11. Yong Zhang, David Featherstone, Warren Davis, Emma Rushton and Kendal Broadie. Drosophila D-Titin is required for myoblast fusion and skeletal muscle striation. Journal of Cell Science 113: 3101-3115, 2000

12. Yong Zhang, John Roote, Saverio Brogna, Andrew W. Davis, Daniel A. Barbash, David Nash and Michael Ashburner. stress sensitive B encodes an adenine nucleotide translocase in Drosophila melanogaster. Genetics 153 (2): 891-903, 1999