光化学方法揭示了不完全纺锤体组装检查点在斑马鱼发育中的关键作用

《Communications Biology》：Optochemical elucidation of a critical role of the incomplete spindle assembly checkpoint in zebrafish development

　　

摘要

早期动物胚胎必须在有丝分裂控制的效率与准确性之间找到平衡。然而，在不同发育阶段可以安全承受的有丝分裂错误的程度尚不清楚。在这项研究中，我们使用了一种新开发的可光控的CENP-E抑制剂，在不同的发育时期引入了短暂的有丝分裂错误，并系统地研究了这些错误对生物体的影响。在原肠胚形成前期抑制CENP-E后，随着抑制时间的延长，胚胎的发育缺陷逐渐加重。相反，在原肠胚形成期，胚胎能够耐受数小时连续的CENP-E抑制，并且通常能够完成正常发育。活体成像显示，由CENP-E抑制引起的染色体错位在原肠胚形成期会导致有丝分裂略微延迟，但在原肠胚形成前期则不会，这表明在这个阶段纺锤体组装检查点（SAC）的功能逐渐成熟。这种有丝分裂延迟有助于缓解（尽管不能完全解决）后期染色体错位的问题。重要的是，药物抑制SAC会导致原肠胚在CENP-E抑制下无法存活。因此，尽管SAC存在一定的缺陷，但它仍能部分纠正有丝分裂错误，这对于应对连续的有丝分裂紊乱至关重要。我们的研究结果展示了光化学方法在理解发育过程中动态调控机制方面的强大作用。