2月18日，南京医科大学生殖医学与子代健康全国重点实验室饶钦辉教授联合中国科学技术大学张凯教授，在国际顶级学术期刊Nature发表了题为“Roles of microtubules and LIS1 in dynein transport machinery assembly”的研究论文。该研究系统揭示了微管和关键调控因子LIS1协同调控动力蛋白运输机器组装与激活的分子机制，为理解细胞内物质运输的基本原理及相关疾病的发生机制提供了重要理论依据。
细胞内物质的精准运输对于维持细胞结构和功能稳定至关重要。动力蛋白（Dynein）是一类重要的分子马达蛋白，负责沿微管轨道运输细胞器、蛋白质复合物及其他关键物质，在细胞分裂、物质运输及细胞极性建立等过程中发挥核心作用。然而，动力蛋白如何从非活性状态组装成为具有运输功能的活性复合物，其具体分子机制长期未明，是细胞生物学领域的重要科学问题之一。
本研究发现，微管不仅是动力蛋白运输的轨道，同时也是促进运输机器组装的关键平台。传统观点认为，动力蛋白必须依赖接头蛋白（Adaptor）的介导，才能与Dynactin结合并形成具有运输活性的复合物。本研究首次证明，在微管表面，动力蛋白与Dynactin可在无接头蛋白参与的情况下直接组装形成稳定复合物。微管在这一过程中发挥结构支架作用，促进两个动力蛋白分子的有序排列，形成运输机器的核心结构框架。这一发现突破了传统理论认知，揭示了微管在动力蛋白运输系统组装中的主动调控作用。同时，研究进一步发现，接头蛋白可在复合物初步形成后再结合以及交换，从而赋予运输机器识别和运输不同类型货物的能力。
研究还揭示了LIS1在动力蛋白运输机器组装过程中的关键调控作用。LIS1是神经系统发育过程中重要的调控蛋白，其功能异常与多种神经发育疾病密切相关。本研究表明，LIS1通过稳定动力蛋白与Dynactin形成的组装中间状态，促进运输机器的正确组装和激活，从而提高运输复合物的形成效率和稳定性。
本研究从分子和结构层面系统阐明了动力蛋白运输机器的组装与激活机制，深化了对细胞内物质运输调控机制的认识，并重新定义了微管在该过程中的功能。这一成果不仅为解析动力蛋白相关生命活动过程提供了关键理论基础，也为神经系统疾病、生殖相关疾病及其他动力蛋白功能异常相关疾病的机制研究提供了重要科学依据。
中国科学技术大学张凯教授和南京医科大学生殖医学与子代健康全国重点实验室饶钦辉教授为论文共同通讯作者。饶钦辉教授与中国科学技术大学杨俊副研究员为论文共同第一作者。
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-026-10153-y