JCB：明星蛋白的新把戏

网格蛋白clathrin是细胞内物质转运的关键性蛋白。近日加州大学旧金山分校的一项新研究发现，clathrin蛋白在细胞分裂中也扮演着关键性角色。该研究不仅为细胞分裂研究提供了新思路，也有助于人们从一个新角度来理解癌症发生，文章发表在Journal of Cell Biology杂志上。

　　

生物通报道：我们的人体细胞中都存在一种网格蛋白clathrin，它是细胞内物质转运的关键性蛋白。近日加州大学旧金山分校的一项新研究发现，clathrin蛋白在细胞分裂中也扮演着关键性角色。

该研究不仅为细胞分裂研究提供了新思路，也有助于人们从一个新角度来理解癌症发生，文章发表在Journal of Cell Biology杂志上。文章显示缺乏clathrin蛋白的细胞在分裂时会出现异常，无法规律均衡的进行细胞分裂，而这种现象也正是癌症的著名标志之一。

“clathrin蛋白的功能比我们以往所知的更多，”领导该项研究的Frances Brodsky教授说。Brodsky是UCSF生物工程与医学科学系的教授。

转运必需蛋白具有多重功能

就像儿童积木套装中的山形积木，clathrin蛋白能够组成更大的蛋白复合体。clathrin蛋白能够组装成坚固的小箱子，用于打包细胞内的多种基本生物大分子，包括激素、神经递质、膜蛋白以及一些需要被转运到细胞外的物质。

人们曾经认为clathrin蛋白只是参与了细胞内的转运，而近年来科学家逐渐发现该蛋白还具有多种功能，包括在细胞分裂过程中起作用。

科学家们早在几年前就发现了clathrin蛋白在纺锤体功能中具有重要作用。通常细胞在分裂时会形成纺锤体，通过作为脚手架的结构蛋白来平均分离细胞的DNA（以染色体形式），使每一个子细胞都得到完全相同的DNA。而科学家发现clathrin蛋白能够稳定这些纺锤体。

而现在，Brodsky及其同事又发现了clathrin蛋白的新功能。他们通过RNA干涉阻断了细胞中clathrin蛋白的合成，并由此发现在细胞分裂过程中clathrin蛋白具有稳定中心体的功能。

研究人员给中心体加上荧光标记并在显微镜下观察，细胞分裂时的中心体看起来就像夜空中有一双灼灼发光的眼睛。而当细胞缺乏clathrin蛋白时，夜空中眼睛的数量明显增加了。

Brodsky及其同事发现这种现象是由clathrin蛋白的一个特殊组分CHC17引起的，CHC17组成的蛋白复合体能够直接稳定中心体并帮助其成熟。若研究人员敲除CHC17基因或者通过化学手段使CHC17失活，细胞就会出现异常。这些异常的细胞中含有多个破碎的中心体而非正常情况下的两个，并会导致异常纺锤体的形成。

Brodsky认为这一发现有助于揭示癌症中染色体分离异常背后的细胞通路。

（生物通编辑：叶予）

生物通推荐原文摘要：

Clathrin promotes centrosome integrity in early mitosis through stabilization of centrosomal ch-TOG

Clathrin depletion by ribonucleic acid interference (RNAi) impairs mitotic spindle stability and cytokinesis. Depletion of several clathrin-associated proteins affects centrosome integrity, suggesting a further cell cycle function for clathrin. In this paper, we report that RNAi depletion of CHC17 (clathrin heavy chain 17) clathrin, but not the CHC22 clathrin isoform, induced centrosome amplification and multipolar spindles. To stage clathrin function within the cell cycle, a cell line expressing SNAP-tagged clathrin light chains was generated. Acute clathrin inactivation by chemical dimerization of the SNAP-tag during S phase caused reduction of both clathrin and ch-TOG (colonic, hepatic tumor overexpressed gene) at metaphase centrosomes, which became fragmented. This was phenocopied by treatment with Aurora A kinase inhibitor, suggesting a centrosomal role for the Aurora A–dependent complex of clathrin, ch-TOG, and TACC3 (transforming acidic coiled-coil protein 3). Clathrin inactivation in S phase also reduced total cellular levels of ch-TOG by metaphase. Live-cell imaging showed dynamic clathrin recruitment during centrosome maturation. Therefore, we propose that clathrin promotes centrosome maturation by stabilizing the microtubule-binding protein ch-TOG, defining a novel role for the clathrin–ch-TOG–TACC3 complex.