有丝分裂中ATR-Chk1通路通过抑制Myt1维持CDK1活性确保染色体精确分离

本研究揭示了ATR-Chk1通路在有丝分裂中的非经典功能：通过磷酸化抑制Myt1激酶（S143位点）来维持CDK1活性，从而保障染色体精确分离。耶鲁大学团队发现，当抑制有丝分裂期Chk1时，CDK1抑制性磷酸化（Y15/T14）增加导致Aurora B信号异常，引发染色体分离缺陷。该研究颠覆了ATR-Chk1在间期抑制CDK1的传统认知，为理解肿瘤基因组不稳定性提供了新视角。

　　

细胞分裂是生命延续的基础过程，而有丝分裂中的染色体精确分离更是维持基因组稳定的关键。传统认知中，ATR（共济失调毛细血管扩张症和Rad3相关激酶）及其效应激酶Chk1（检查点激酶1）通过DNA损伤应答（DDR）通路抑制CDK1（周期蛋白依赖性激酶1）活性，阻止受损细胞进入有丝分裂。然而，耶鲁大学分子生物物理与生物化学系的研究团队发现，这一经典范式在有丝分裂期发生了戏剧性反转——ATR-Chk1通路转而促进CDK1活性，这一发现为理解细胞周期调控提供了全新视角。

研究人员通过磷酸化蛋白质组学筛查发现，在紫杉醇阻滞的有丝分裂细胞中，抑制ATR或Chk1会导致10%的CDK1底物磷酸化水平下降。免疫印迹显示，抑制Chk1使CDK1抑制性磷酸化位点Y15/T14增加1.5倍，同时CDK1底物PRC1-T481磷酸化减少35%。这种部分CDK1活性抑制（相当于0.5μM CDK1抑制剂效果）虽不引发提前退出有丝分裂，但会导致30%的滞后染色体现象。

研究团队运用重组蛋白激酶实验、位点特异性抗体开发、活细胞成像等技术手段，系统揭示了这一调控机制。关键发现包括：

Chk1直接磷酸化Myt1抑制其激酶活性
通过质谱鉴定出Chk1在体外磷酸化Myt1-S143位点，该位点磷酸化水平在有丝分裂期降低30%。构建的S143A突变体Myt1激酶域（KD）显示，其CDK1-Y15磷酸化活性比野生型高50%，且不受Chk1抑制。这解释了为何Myt1抑制剂RP-6306能逆转Chk1抑制导致的CDK1-Y15升高。

亚细胞定位决定调控特异性
免疫荧光显示，间期Myt1主要定位于高尔基体和内质网，与核内Chk1空间隔离；而有丝分裂时核膜解体使两者共定位。人为将Myt1强制定位到细胞核（GFP-NLS△TM Myt1）会破坏DDR检查点，证实空间隔离是调控特异性的关键。

CDK1-Aurora B轴调控染色体分离
低剂量CDK1抑制剂与Chk1抑制剂同样降低INCENP-T59磷酸化（50%）和组蛋白H3-S10/S28磷酸化（25%），导致Aurora B活性下降。这解释了滞后染色体增多的表型，表明Chk1通过CDK1-INCENP调控Aurora B活性。

这项研究改写了ATR-Chk1通路的经典认知，揭示其在有丝分裂中通过Myt1-CDK1-Aurora B轴维持基因组稳定的新机制。耶鲁大学Lilian Kabeche团队发表在《Cell Reports》的成果不仅为肿瘤发生中的非整倍体现象提供解释，也为靶向ATR-Chk1的癌症治疗策略带来新思考——需考虑药物在细胞周期不同阶段的相反作用。该发现同时提示，激酶网络的时空重编程可能是细胞应对不同生理需求的普适性策略。