有丝分裂检测点信号途径新发现

　　

生物通报道：最近，哈佛大学与冷泉港实验室的研究人员在利用以激酶和磷酸酶为靶标的短发卡RNA（short hairpin RNA ，shRNA）文库进行的全基因组筛选过程中发现，丝氨酸/苏氨酸激酶TAO1在有丝分裂纺锤体检测点（checkpoint）中扮演重要角色。具体研究内容刊登于《Nature Cell Biology》杂志。

纺锤体检测点负责拖延有丝分裂中－后期的转变，直到所有染色体都正确排列到赤道板（metaphase plate）且与微管纺锤体连接后。因此，检测点活性是避免非整备性（aneuploidy）的关键。检测点与许多信号级联反应有关，阐释这些途径成员的作用成为近期研究热点之一。Stephen J. Elledge等利用shRNA进行全基因组筛选，寻找新途径蛋白，发现TAO1（也称MARKK）在激活纺锤子检验点过程中的一种新作用。                           

研究人员用以780个激酶和磷酸酶基因为靶标的2500shRNA序列，进行高通量全基因组筛选，不仅证实了已知的检测点激酶如Bub1、BubR1和AuroraB，而且还鉴别出几个前所未知在检测点调节过程中发挥作用的蛋白，其中就包括丝氨酸/苏氨酸激酶TAO1。尽管TAO1曾被报道与微管动力调节和p38 MAPK信号途径有关，但新发现的TAO1激酶功能是纺锤子检测点激活的关键。巧合的是，TAO1的活性和含量在中－后期转化之前既已上调，有丝分裂结束后下降。

用RNAi沉默TAO1，导致纺锤子检测点活化失败，在染色体尚未正确排列之前，后期（anaphase）既已到来，引起染色体异常分离，另外，检测点蛋白Mad2发生错误定位。与TAO1相似，BubR1也控制Mad2的定位，实验显示TAO1和BubR1在体内相互作用。因此，很有可能TAO1和BubR1协作，促进Mad2募集到着丝粒上，调节检测点信号途径，但Mad2是否是TAO1的直接靶标仍然未知。

TAO1调节微管动力的作用提示，其还可能通过调节微管相关的激酶（MARKs）控制着丝粒附着。非整备性在癌细胞中很常见，进一步研究TAO1介导的纺锤体活化的深层机制，有助于弄清基因组不稳定的成因。

Elledge等曾经描述了利用shRNA筛选，寻找泛素-蛋白水解酶复合体通路(Ubiquitin-proteasome pathway, UPP)的基因，发现去泛素酶（deubiquitinating enzyme）USP44在调节纺锤体检测点中的作用，文章刊登于《Nature》（Nature 446，876-881 ，19 April 2007）。可以看出，shRNA为基础的筛选对寻找细胞信号途径成员有重要作用。（生物通记者 小粥）

原文：
Original References:
Viji M. Draviam, Frank Stegmeier, Grzegorz Nalepa, Mathew E. Sowa, Jing Chen, Anthony Liang, Gregory J. Hannon, Peter K. Sorger, J. Wade Harper and Stephen J. Elledge
A functional genomic screen identifies a role for TAO1 kinase in spindle-checkpoint signalling
Nature Cell Biology 9, 556–564 (2007)
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