Tankyrase（TNKS）调控小鼠卵母细胞减数分裂中不对称分裂与染色体分离的分子机制

推荐：本研究针对卵母细胞减数分裂中不对称分裂与染色体精确分离的调控机制，通过抑制Tankyrase（TNKS）活性，首次揭示TNKS通过调控肌动蛋白网络（Formin2/ARP2）和纺锤体组装（p-PLK1/α-Tubulin K40乙酰化）影响染色体-纺锤体复合体（CSC）迁移及BubR1/MPF/Securin依赖的细胞周期检查点，为女性生殖障碍及非整倍体形成提供新见解。

　　

卵母细胞的减数分裂是女性生殖的核心过程，其异常可导致不孕或胚胎发育缺陷。不同于体细胞的有丝分裂，卵母细胞需通过不对称分裂保留母源物质，同时精确分离染色体。然而，调控这一复杂过程的分子机制尚不明确。Tankyrase（TNKS）作为多聚ADP-核糖聚合酶（PARP），在DNA修复和有丝分裂中作用明确，但其在卵母细胞减数分裂中的功能仍是空白。

南京农业大学的研究团队在《Journal of Advanced Research》发表论文，首次揭示TNKS通过双重调控机制确保减数分裂的正常进行。研究人员采用TNKS特异性抑制剂（JW55/XAV939/IWR-1）和siRNA干扰技术，结合免疫荧光染色、蛋白质组学（LC-MS）和免疫共沉淀（Co-IP）等技术，系统分析了TNKS缺失对小鼠卵母细胞成熟的影响。

TNKS影响减数分裂进程与不对称分裂
抑制TNKS导致卵母细胞提前完成减数分裂，并伴随大极体（large PB1）形成。通过皮质颗粒（CG）和pS19-Myosin Ⅱ标记发现，TNKS缺失破坏皮质极性域（CGFD）形成，使染色体无法迁移至皮质区（L/D比值增加）。进一步研究发现，TNKS通过调控Rab11a囊泡介导的肌动蛋白网络动态：抑制TNKS导致ARP2皮质定位异常、Formin2在纺锤体极的聚集减少，同时伴随内质网（ER）分布紊乱和GRP78表达下降，最终阻碍染色体-纺锤体复合体（CSC）的皮质迁移。

TNKS调控纺锤体组装与染色体分离
TNKS抑制引发纺锤体极性缺陷（γ-Tubulin分散）和染色体错位（H3S10ph减少），与p-PLK1表达下降及α-Tubulin K40乙酰化水平升高相关。冷处理实验证实TNKS缺失导致微管稳定性异常。此外，TNKS通过结合CDC20和CDC25C调控细胞周期：抑制TNKS减弱BubR1在动粒的定位，降低Cyclin B1-pT161-CDK1和Securin水平，但未激活APC/C，最终导致染色体提前分离和非整倍体增加。

该研究不仅阐明TNKS在减数分裂中的新功能——通过Formin2/ARP2-Ran/N-WASP通路调控不对称分裂，同时揭示其通过p-PLK1/α-Tubulin乙酰化和BubR1/MPF/Securin检查点确保染色体精确分离的双重机制。这为卵巢功能衰竭、胚胎非整倍体等生殖疾病的机制研究提供新靶点，也为临床干预策略开发奠定理论基础。