生物通报道  来自中国科学院生物物理所、武汉病毒研究所、北京生命科学研究院等处的研究人员在新研究中证实，肌微管素相关蛋白4(MTMR4)通过去磷酸化Smad蛋白抑制了BMP/Dpp信号，相关论文发表在1月4日的《生物化学杂志》（JBC）上。

中科院生物物理所的唐宏研究员和潘磊博士为这篇文章的共同通讯作者。唐宏研究员主要从事冠状病毒、肝炎病毒感染的天然免疫应答的分子机制，以及T细胞对炎性反应的调控机制研究。

转化生长因子(transforming growth factor β, TGF-β)超家族包括近30种与生长和分化相关的分子成员,主要由骨形成蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)、activins和TGF-βs三个亚家族组成。研究表明, 该家族成员在三胚层命运决定、以后的各组织器官发育形成, 以及癌症发生过程中均发挥关键的调控作用。作为TGF-β超家族的成员之一, BMP最早被发现是与骨骼系统的发育形成过程密切相关，越来越多的研究表明BMP信号通路通过调节一系列下游基因的活性，控制着诸如中胚层形成、神经系统分化、牙齿和骨骼发育以及癌症发生等许多重要的生物学过程。尽管近年来在不同层面鉴别出了多个调控因子，对于BMP信号稳态机制仍知之甚少。

在这篇文章中，研究人员证实MTMR4，一种具有FYVE结构域的双特异性蛋白磷酸酶(DUSP)，在细胞质中优先结合并去磷酸化活化的R-Smads。由此，BMPs介导的转录激活受到MTMR4表达水平和内在磷酸酶活性的严密控制。更重要的是，研究人员发现异位表达MTMR4或是它的果蝇同源物CG3632，与BMP/Dpp信号轴发生了遗传互作。由此，MTMR4与果蝇BMP信号中唯一的R-Smad——Mad发生相互作用并使其去磷酸化，从而影响了Mad靶基因的表达。

研究结果表明MTMR4是BMP/Dpp信号稳态的一个重要的负调控因子。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Myotubularin-related Protein 4 (MTMR4) Attenuates BMP/Dpp Signaling by Dephosphorylation of Smad Proteins

Bone morphogenetic proteins (BMPs) signaling essentially regulates a wide range of biological responses. Although multiple regulators at different layers of the receptor-effectors axis have been identified, the mechanisms of homeostatic BMP signaling remain vague. Herein we demonstrated that myotubularin-related protein 4 (MTMR4), a FYVE domain-containing dual-specificity protein phosphatase (DUSP), preferentially associated with and dephosphorylated the activated R-Smads in cytoplasm, which is a critical checkpoint in BMP signal transduction. Therefore, transcriptional activation by BMPs was tightly controlled by the expression level and the intrinsic phosphatase activity of MTMR4. More profoundly, ectopic expression of MTMR4 or its Drosophila homolog CG3632 genetically interacted with BMP/Dpp signaling axis in regulation of the vein development of Drosophila wings. By doing so, MTMR4 could interact with and dephosphorylate Mothers against Decapentaplegic (Mad), the sole R-Smad in Drosophila BMP pathway, and hence affected the target genes expression of Mad. In conclusion, this study has suggested that MTMR4 is a necessary negative modulator for the homeostasis of BMP/Dpp signaling.

作者简介：

唐宏

专家类别: 杰出青年,****,研究员

简历 & 研究组工作摘要：
南京大学生物化学系 学士
美国Rutgers大学及Robert Wood Johnson医学院分子遗传与微生物学博士
美国麻省理工学院 博士后
美国Dupont Pharmaceutical Company 高级研究员
中国科学院微生物研究所 研究员，博导
中科院生物物理所研究员。感染与免疫研究中心主任。现任中国免疫学会常务理事，中国生物物理学会理事，《微生物学报》、《中国免疫学杂志》、《肿瘤生物治疗》和《生物化学与生物物理进展》编委

主要研究方向
该实验室主要研究冠状病毒、肝炎病毒感染的天然免疫应答的分子机制，以及T细胞对炎性反应的调控机制。

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