在脊椎动物软骨发育以及骨骼形态建成过程中,软骨细胞从简单的、紧密排列的间充质的形态转变为被丰富的胞外基质(extracellularmatrix,ECM)包裹的形态,这个分化过程对于骨骼完成形态建成和获得正常生物和物理功能是不可或缺的。这个转换过程严格依赖于上调一些包括胞外基质、原胶原蛋白等巨型分子在内的物质运输的相关因子。在以斑马鱼为模式动物,采用基因捕获技术进行的大规模突变筛选中,我们发现一些基因在斑马鱼软骨发育发挥着非常重要的作用,其中我们鉴定了一个Sec1结构域蛋白scfd1基因。scfd1突变纯合体斑马鱼胚胎在早期发育阶段表现为明显的颅面形态发育的畸形,我们的研究结果发现这种畸形是由于软骨发育的异常造成。在斑马鱼早期发育过程中当scfd1基因缺失时,从内质(endoplasmic reticulum,ER)到高尔基体(Golgi apparatus)之间的囊泡运输过程受到严重的损坏。斑马鱼软骨前体细胞分化为软骨细胞的标志是软骨前体细胞向胞外分泌大量的胞外基质,进而促进软骨细胞高度有序的排列。斑马鱼软骨细胞胞外基质的最主要成分是胶原蛋白Ⅱ,我们发现在scfd1突变的斑马鱼纯合子中,软骨细胞大量的胞外基质堆积在内质网中并引起未折叠蛋白反应(unfloded proteinresponse,UPR),生物体内会激活一系列的反应以保护自我保护,包括抑制细胞的增值、促进细胞的凋亡等等,进而进一步加剧了软骨细胞缺失的表型。当Scfd1或Syntaxin 18(能够与Scfd1相互作用的t-SNARE,参与的早期分泌途径的SNAREs见表S3)的缺失时,胶原蛋白Ⅱ从内质网到高尔基体的膜泡转运过程出现严重的障碍。因此,这些结果表明在软骨发育过程中,由Scfd1和STX18等成分介导特殊的运输途径对胞外基质的分泌发挥着重要的作用。