新加坡国立大学 图显示Wnt3的来源和目标区域:(1)受精后48小时斑马鱼大脑示意图
(二)斑马鱼大脑源(红色)和目标(绿色)区域在48百帕的3D投影
(E——丘脑上核；ce——小脑；MHB -中脑后脑边界；mRP-中脑顶板；光学顶盖)
信用:eLife 新加坡国立大学的一个由物理学家和生物学家组成的跨学科团队描述了Wnt3的机制，Wnt 3是神经模式和大脑发育的关键调节因子，在发育中的斑马鱼大脑中长距离传播
多细胞生物的发展需要细胞之间相互交流以协调生长
胚胎发育过程中细胞相互作用的一种常见方法是交换信号分子
作为“来源”的一组细胞产生这些信号分子，这些信号分子被分泌到细胞外并被运输到远处的“目标”细胞
在“目标”细胞中，这些信号分子与其同源的表面受体结合，并激活下游信号来调节重要的细胞过程
Wnts是一类信号分子，在发育过程中协调细胞生长、功能、细胞命运和细胞死亡
在内质网中，Wnts随着脂质部分的添加而被修饰，这是其分泌和活性的关键步骤
然而，这种修饰使得Wnts具有疏水性，并且在含水细胞外空间中的转运具有挑战性
因此，Wnts实现远程配送的运输方式仍是一个未解决的问题
新加坡国立大学生物科学系和化学系的Thorsten Wohland教授领导的研究小组使用成像和定量荧光技术来研究Wnt家族成员Wnt3如何在发育中的斑马鱼大脑中传播，以实现远程信号传递(见图)
首先，研究小组表明，在Wnt3调节序列的控制下，用增强型绿色荧光蛋白(Wnt3EGFP)标记的Wnt3与产生它的细胞相距很远
随后，该团队使用两种表征技术，荧光相关光谱(FCS)和光漂白后荧光恢复(FRAP)来测量Wnt3EGFP在不同长度尺度下的迁移率
荧光光谱分析是一种分析技术，它通过监测小观察体积(飞秒量级)中分子发出的荧光强度的波动来测量荧光分子的扩散，而荧光光谱分析测量不可逆光漂白区域(微米量级)中荧光强度的恢复
研究小组表明，Wnt3的局部机动性，如飞行控制系统所测量的，要比远程机动性大得多，如联邦航空局所测量的
然后，他们证明了这种差异完全可以用Wnt3EGFP与细胞外基质和受体中存在的蛋白质的相互作用以及共受体结合来解释
这极大地降低了斑马鱼大脑中Wnt3的长距离活动能力
总之，该团队的发现为哺乳动物大脑发育过程中Wnt3相互作用网络的未来定量研究建立了框架
沃兰德教授说，“我们定量测量小生物体内分子相互作用和动力学的能力，为在分子水平上控制发育的过程提供了新的见解
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