纤毛是一种进化上高度保守的毛发状细胞器，突出于大多数哺乳动物细胞的表面。根据纤毛的结构和功能，可以将其分为两类—初级纤毛和动纤毛。初级纤毛通常是静止的，在感知细胞外信号刺激和传导信号等方面发挥重要作用，而动纤毛则可通过纤毛摆动促进细胞的运动或在细胞表面产生液体流。纤毛从中心体衍生而来，涉及从中心体到基体的转变、过渡区的组装和纤毛轴丝的延伸等环节。在动物细胞中，中心体通过调控纺锤体的形成在细胞分裂过程中发挥重要作用。中心体的核心结构是一对近乎垂直排布的中心粒，分别称为母中心粒和子中心粒。在纤毛形成的起始阶段从中心体到基体的转变过程中，定位于母中心粒远端的一些纤毛形成负调节分子，特别是CP110-CEP97蛋白复合物，需要从母中心粒远端移除，从而启动纤毛形成。然而，关于这一复合物移除的分子机制目前仍不清楚。

2022年3月18日，16877太阳集团周军教授团队在EMBO Reports在线发表了题为“ENKD1 promotes CP110 removal through competing with CEP97 to initiate ciliogenesis” 的研究论文。该研究表明ENKD1是中心体的一个组成蛋白，通过调控母中心粒上CP110-CEP97蛋白复合物的移除，在纤毛形成过程中发挥重要作用。

这项研究综合运用多种显微成像技术，发现含Enkurin 结构域蛋白1 (Enkurin domain-containing protein 1, ENKD1)为一种全新的中心体蛋白。为了揭示ENKD1的生物学功能，研究人员构建了Enkd1基因敲除小鼠并开展了细致的在体功能分析。通过检测视网膜和心脏功能以及分析精子活力，发现Enkd1基因敲除小鼠的视力、心脏功能以及精子的鞭毛结构显著异常，而这些器官结构或功能的正常建立与维持都与纤毛这一细胞器具有密不可分的关系。在对该基因敲除小鼠的多个纤毛化组织或器官进行显微分析后，研究人员发现这些组织或器官的纤毛形成的确呈现显著异常。随后研究人员通过一系列细胞生物学实验发现ENKD1参与调控中心体蛋白CP110从母中心粒移除，同时敲除ENKD1和CP110可以显著逆转ENKD1缺失引起的纤毛形成缺陷。为了进一步了解ENKD1调控纤毛形成的分子机理，研究人员通过蛋白质相互作用以及蛋白质竞争结合等生化分析，发现ENKD1通过在中心体与CEP97竞争结合CP110从而调控这一复合物从母中心粒的移除。一旦ENKD1缺失，CP110- CEP97的相互作用显著增强，从而使CP110滞留在母中心粒而无法启动纤毛的组装。

这一研究提出了一种控制CP110从母中心粒移除以启动纤毛形成的新机制。由于CP110-CEP97从母中心粒的移除对于纤毛形成至关重要，未来研究在纤毛形成过程中ENKD1介导的竞争结合如何与其他调控途径协同控制CP110移除将是一个有重要意义的科学问题。

16877太阳集团博士生宋婷和山东大学杨云帆教授为论文共同第一作者，周军教授和赵惠杰教授为通讯作者。周军教授主要研究发育和疾病的细胞骨架基础与信号转导机制，赵惠杰教授主要研究纤毛的结构与功能以及相关人类疾病。该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等的资助。