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Nature發(fā)現(xiàn)細(xì)胞分裂的主控因子
2013-9-13 閱讀(205)
在發(fā)表于《自然》（Nature）雜志上的一項(xiàng)新研究中，來(lái)自達(dá)特茅斯Geisel學(xué)院的兩名研究人員發(fā)現(xiàn)cyclin A蛋白在細(xì)胞分裂過(guò)程中發(fā)揮了一個(gè)從前未知的重要作用，其充當(dāng)主控因子確保了細(xì)胞分裂過(guò)程中染色體的正確分離。
細(xì)胞分裂是指細(xì)胞分裂為兩個(gè)相同副本的過(guò)程。普通人的一生中要經(jīng)歷無(wú)數(shù)次的這一過(guò)程。為了生成兩個(gè)*相同的副本，細(xì)胞必須地分離它們的染色體，這一事件依賴于稱之為動(dòng)粒（kinetochore）的專門結(jié)構(gòu)將染色體雙向附著到紡錘體微管上。在細(xì)胞分裂的早期階段，動(dòng)粒結(jié)合紡錘體微管會(huì)發(fā)生許多的錯(cuò)誤。正常的細(xì)胞能夠有效地糾正這些錯(cuò)誤，確保染色體正確分離。而癌細(xì)胞通常不會(huì)糾正這些錯(cuò)誤，使得子細(xì)胞染色體數(shù)目異常，從而幫助這些癌細(xì)胞抵抗化療。
在這項(xiàng)新研究中Lilian Kabeche博士和Duane Compton博士證實(shí)，在細(xì)胞分裂早期階段微管附著動(dòng)粒非常的不穩(wěn)定。因?yàn)槲⒐芤O(shè)法找到正確的附著，它們會(huì)不斷地與動(dòng)粒分離、重排和再附著，這種不穩(wěn)定的附著促進(jìn)了糾正細(xì)胞中這一過(guò)程所引起的錯(cuò)誤。他們的研究發(fā)現(xiàn)，cyclin A蛋白控制了這一過(guò)程，其維持了這一過(guò)程直至錯(cuò)誤消除。
達(dá)特茅斯Geisel學(xué)院生物化學(xué)教授Compton說(shuō)：“可以將這一過(guò)程類比做約會(huì)。染色體在測(cè)試微管的兼容性，尋找正確的匹配，確保正確附著并且沒(méi)有錯(cuò)誤。過(guò)去認(rèn)為這一過(guò)程中，就像傳統(tǒng)的約會(huì)一樣染色體和微管逐個(gè)配對(duì)以尋找正確的附著。然而，我們的結(jié)果表明這一系統(tǒng)更像是閃電約會(huì)。 有的染色體都必須在很短的時(shí)間內(nèi)嘗試與微管建立大量的。然后它們同時(shí)全部做出zui后的選擇。Cyclin A的行為則像一個(gè)計(jì)時(shí)員或調(diào)解員確保沒(méi)有染色體過(guò)早地做出錯(cuò)誤的連接。
在正常細(xì)胞中，持續(xù)表達(dá)Cyclin A可以阻止微管穩(wěn)定地結(jié)合動(dòng)粒即便是在染色體排列整齊的細(xì)胞中。隨著Cyclin A水平下降，微管附著會(huì)變得穩(wěn)定，使得染色體隨著細(xì)胞分裂的進(jìn)程正確分開(kāi)。與之相反，Cyclin A缺陷的細(xì)胞中微管附著過(guò)早穩(wěn)定。由此，這些細(xì)胞可能無(wú)法糾正錯(cuò)誤，導(dǎo)致較高的染色體錯(cuò)誤分離率。
Kabeche 說(shuō)：“許多的癌細(xì)胞不斷錯(cuò)誤分離它們的染色體，主要原因在于錯(cuò)誤的動(dòng)粒-微管附著。因此，了解整個(gè)細(xì)胞分裂過(guò)程中動(dòng)粒-微管附著機(jī)制非常的重要，不僅可以增進(jìn)我們對(duì)于細(xì)胞分裂的認(rèn)識(shí)，還能夠讓我們?cè)诎┘?xì)胞中糾正這些問(wèn)題。”
