Cell Res揭示細(xì)胞周期調(diào)控新機(jī)制

日期：2013-09-12 09:08:28

來自浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員在新研究中證實，中心體蛋白FOR20通過將Plk1招募到中心體在細(xì)胞S期進(jìn)程中發(fā)揮至關(guān)重要的作用，這一研究發(fā)現(xiàn)在線發(fā)表在9月10日的《細(xì)胞研究》（Cell Research）雜志上。

論文的通訊作者是浙江大學(xué)求是特聘教授周天華（Tianhua Zhou），其主要研究方向為細(xì)胞運(yùn)動和細(xì)胞周期分子調(diào)控及其在癌癥發(fā)病中的作用。

細(xì)胞周期是指正常連續(xù)分裂的細(xì)胞從前一次有絲分裂結(jié)束到下一次有絲分裂完成所經(jīng)歷的連續(xù)動態(tài)過程，也是多階段、多因子參與的精確而有序的調(diào)控過程。一個細(xì)胞周期可以分為5期：即G0期（靜息期）、G1期（DNA合成前期）、S期（DNA合成期）、G2期（DNA合成后期、M期（有絲分裂期）。有兩個主要限制點(diǎn)，即G1/S限制點(diǎn)（控制細(xì)胞從G1期進(jìn)入S期，能防止受損的堿基復(fù)制，修復(fù)染色體中的突變）和G2/M限制點(diǎn)（細(xì)胞一分為二的控制點(diǎn)，能使細(xì)胞在進(jìn)入分裂期之前修復(fù)已復(fù)制好的DNA上出現(xiàn)的損傷）。細(xì)胞周期的調(diào)控研究是細(xì)胞生物學(xué)既古老又最有活力的研究領(lǐng)域，這方面的研究與人類的身心健康密切相關(guān)。全面、系統(tǒng)地研究細(xì)胞周期調(diào)控各個因素的作用對我們預(yù)防和治療如癌癥等細(xì)胞周期相關(guān)疾病具有重要意義。

在大多數(shù)動物細(xì)胞中，中心體充當(dāng)了成百上千調(diào)控蛋白的錨定支架，這些調(diào)控蛋白通過調(diào)節(jié)微管動態(tài)參與了細(xì)胞移動、分裂和感官接受等重要過程。近來的一些新研究數(shù)據(jù)表明中心體對于G1/S期和G2/M期轉(zhuǎn)換也至關(guān)重要。在間期或前期細(xì)胞中通過顯微外科手術(shù)除去中心體，或是采用RNAi耗盡一些中心體相關(guān)蛋白，均可最終導(dǎo)致這些細(xì)胞無法進(jìn)入到隨后的S期，表明在G1/S期分界處可能存在有一個中心體檢查點(diǎn)。證實中心體cyclin E 或 A是進(jìn)入S期的必要條件進(jìn)一步支持了這一假設(shè)。一些重要的有絲分裂調(diào)控因子，例如CDK1、Aurora A和Plk1在G2/M期轉(zhuǎn)換時招募到中心體，在那里它們被完全激活，表明了中心體在進(jìn)入有絲分裂過程中起重要作用。但目前對于中心體在S期進(jìn)程中的作用還不是很清楚。

近期，研究人員發(fā)現(xiàn)了一種進(jìn)化保守的蛋白質(zhì)FOR20，其與中心體有關(guān)，并有可能參與了纖毛形成。在這篇新論文中，研究人員證實FOR20不僅對于S期進(jìn)程至關(guān)重要，并且是招募Plk1到中心體的必要條件。耗盡FOR20可以抑制S期進(jìn)程及阻止Plk1靶向中心體。此外，除去Plk1也可以顯著誘導(dǎo)S期缺陷，而異位表達(dá)Plk1則可逆轉(zhuǎn)這一效應(yīng)。進(jìn)一步的數(shù)據(jù)證實，促使Plk1靶向中心體對于DNA復(fù)制起重要的作用，且這不依賴于Plk1的激酶活性。