近日，山东师范大学生命科学学院赵惠杰教授和周军教授团队在国际知名期刊Proc Natl Acad Sci USA（PNAS）上在线发表了题为“EFCAB10 anchors AK8 to the radial spoke for proper ciliary motility”的研究论文，揭示了钙结合蛋白EFCAB10协同腺苷酸激酶AK8调控纤毛运动的新机制。

动纤毛或鞭毛是存在于多种单细胞生物和脊椎动物中的可动细胞器，通过其有规律的摆动可以实现单细胞生物的移动或在细胞表面产生流体流。为了实现动纤毛的正常运动，动力臂（dynein arm）、径向辐条（radial spoke）、连接蛋白-动力蛋白调节复合体（N-DRC）等多种超分子结构会在纤毛轴丝外周的双联体微管上组装。在人类中，径向辐条缺陷会导致一种被称为原发性纤毛运动障碍（PCD）的遗传疾病，临床表征主要包括呼吸功能缺陷、不育等。近年来，冷冻电镜技术的快速发展极大拓展了对径向辐条分子组成的认知，但多数分子的生理功能仍有待阐明。

在这项研究中，利用超高分辨率显微成像技术，研究人员确认钙结合蛋白EFCAB10和腺苷酸激酶AK8均为径向辐条蛋白。借助Efcab10和Ak8基因敲除小鼠，发现这两种蛋白的缺失都会显著改变纤毛运动模式，导致小鼠出现雄性不育、脑水肿、呼吸道黏液富集等PCD相关表型。在EFCAB10缺失的纤毛中，AK8的纤毛定位完全消失，但AK8的缺失却对EFCAB10的纤毛定位没有影响。进一步的生化分析表明，EFCAB10可以分别与AK8和径向辐条主干蛋白RSPH3B相互作用。这些结果表明EFCAB10作为锚定蛋白，通过蛋白质互作将AK8固定在径向辐条上。该发现提示EFCAB10和AK8对动纤毛运功性的建立和维持至关重要，为PCD疾病的早期诊断和治疗提供了新的靶点。

生命科学学院教师宋婷、李庆超，博士研究生吕倩和南开大学博士研究生赵俊魁为论文共同第一作者，赵惠杰、周军和宋婷为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、山东省优秀青年科学基金（海外）、泰山学者青年专家等项目的资助。

文章链接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2510243122