北大生科院JCB揭开细胞分裂的秘密

　　

生物通报道：在有丝分裂过程中，细胞复制染色体DNA，然后微管组成的纺锤体将染色体拉开，并使其平均分配到两个子细胞中。这一过程出现问题会导致染色体数异常，进而引发癌症和其他疾病。

微管是由微管蛋白聚合而成的中空纤维，它们的动态在细胞分裂过程中起到了至关重要的作用。在有丝分裂中期，稳定状态的纺锤体是长度不变的，但微管在不停的聚合和解聚。微管蛋白二聚体在纺锤体微管的正端不断掺入，在纺锤体微管的负端不断解离，染色体就这样被拉向细胞两极。这一过程受到多种因子的调控，比如着丝粒上的促进微管组装的CLASP以及细胞两极的解聚蛋白Kif2a。那么，微管的聚合和解聚是如何协调起来的呢？（延伸阅读：南开大学周军教授PNAS解析纺锤体定向）

北京大学的研究团队发现，微管结合蛋白TPX2在其中起到了关键性作用。TPX2在有丝分裂过程中被Aurora A磷酸化，影响这种磷酸化的突变会使中期纺锤体变短，微管动态也会受到影响。这项研究发表在近期的Journal of Cell Biology杂志上。

研究显示，磷酸化调控的是TPX2与CLASP1的互作，而不是TPX2与Kif2a的互作。将CLASP1和Kif2a一同去除，可以恢复TPX2突变导致的纺锤体缩短。研究指出，Aurora A依赖的TPX2磷酸化通过调控微管动态，控制有丝分裂时的纺锤体长度。

作者简介：

张传茂 教育部长江特聘教授 细胞增殖与分化教育部重点实验室主任

本实验室主要兴趣在于： 细胞核结构与功能 细胞周期调控研究（包括纺锤体装配机理研究，DNA复制起始调控机理研究，核膜装配机理研究等） Ran GTPase 在细胞核物质运输和细胞周期调控中的作用 肿瘤细胞生物学(肿瘤细胞增殖调节和增殖控制) 。1，发现Ran GTPase 控制核膜装配(Science, 2000; Current Biology, 2011; Journal of Cell Science, 2012）。2，发现Ran GTPase 控制纺锤体组装(Journal of Cell Science, 1999)。 3，建立了应用相关蛋白质小球和细胞(包括卵细胞)提取物为材料的非细胞体系核膜重建模式(Current Biology, 2001, 2002; European Journal of Cell Biology,2002）。4，发现核膜物质运输相关蛋白importin beta 参与核膜装配(Current Biology, 2002)。5，发现Ran 调控核孔复合体装配(European Journal of Cell Biology, 2002)。6，发现RCC1在染色体上定位所产生的Ran-GTP梯度是纺锤体正确装配所需要的(Current Biology, 2002)。7，发现Ran GTPase 通过调控核膜物质运输进而调控DNA 复制(Journal of Cell Science,1998)。8，以实验证明细胞核纤层(Nuclear lamina)对细胞核结构的维持和DNA 复制起重要调控作用(Journal of Cell Science,1996)。9，发现Nucleoplasin在非洲爪蟾卵提取物细胞凋亡过程中调控染色质的凝集(PNAS， 2005)。10，发现Aurora A/B, Plk1, Cdk1等激酶综合调控纺锤体装配(PNAS，2009；Cell Research, 2008, 2011; Journal of Cell Science, 2009, 2013a, 2013b)。

 

生物通编辑：叶予

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