將基因組拉開解釋有絲分裂期間的染色體分離

當(dāng)一個(gè)細(xì)胞分裂 - 一個(gè)稱為有絲分裂的過程 - 它的染色體需要被分離并均勻地分布到新創(chuàng)建的子細(xì)胞中。盡管已知這是非常復(fù)雜并且具有一系列細(xì)胞成分，但其??許多細(xì)節(jié)仍然不清楚，這妨礙了在有絲分裂出錯(cuò)時(shí)開發(fā)治療的努力。

“ 自然細(xì)胞生物學(xué) ”雜志上發(fā)表的一項(xiàng)新研究通過揭示蛋白質(zhì)復(fù)合物如何聚集在染色體中心(稱為著絲粒的位點(diǎn))的細(xì)節(jié)，為這一過程提供了更深入的見解。在這些位點(diǎn)，蛋白質(zhì)復(fù)合物充當(dāng)錨，細(xì)胞結(jié)構(gòu)組織者可通過該錨重新分配細(xì)胞內(nèi)的染色體。

著絲粒上的這些蛋白質(zhì)復(fù)合物被稱為著絲粒，稱為微管的長(zhǎng)而細(xì)的圓柱形結(jié)構(gòu)附著在其上。在細(xì)胞分裂中，微管可以物理操縱染色體，將每條染色體的一半拉入一個(gè)子細(xì)胞，一半移入另一個(gè)細(xì)胞。

在這項(xiàng)新的研究中，大阪大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)專注于形成和結(jié)合動(dòng)粒的不同組件。一種這樣的組是CCAN蛋白，其在整個(gè)細(xì)胞周期中存在于著絲粒中，并且僅在細(xì)胞分裂發(fā)生時(shí)充當(dāng)其他微管相關(guān)蛋白的結(jié)合位點(diǎn)。這項(xiàng)工作表明，形成CENP-T途徑的CCAN蛋白的一個(gè)子集在通過與稱為Ndc80復(fù)合物的蛋白質(zhì)復(fù)合物結(jié)合確保成功的細(xì)胞分裂中占主導(dǎo)地位，使得微管能夠附著到染色體上。

“我們主要通過選擇性地刪除與Ndc80復(fù)合物結(jié)合的這些蛋白質(zhì)的部分來研究CENP-T途徑或大致相似的CENP-C途徑對(duì)于有絲分裂進(jìn)展是否必不可少”，相應(yīng)的作者Tatsuo Fukagawa說。“CENP-T突變體缺乏與Ndc80結(jié)合的結(jié)構(gòu)域，但沒有相似的CENP-C突變體，顯示染色體不能分離，阻止細(xì)胞分裂并最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡。”

為了證實(shí)他們的結(jié)果并揭示更多關(guān)于CENP-T在通過Ndc80復(fù)合物促進(jìn)細(xì)胞分裂中的重要作用，該團(tuán)隊(duì)還構(gòu)建了嵌合構(gòu)建體，其部分由CENP-T和部分CENP-C組成。這證實(shí)了CENP-T和與其結(jié)合的分子對(duì)有絲分裂至關(guān)重要的發(fā)現(xiàn)。他們還發(fā)現(xiàn)，磷酸化在調(diào)節(jié)Ndc80復(fù)合物和CENP-T之間的結(jié)合中起著至關(guān)重要的作用，并通過測(cè)量微管在有絲分裂紡錘體中施加的拉力獲得了其發(fā)現(xiàn)的額外直接證據(jù)。

“我們的工作推翻了先前的共識(shí)，表明它是CENP-T，而不是CENP-C，通過確保準(zhǔn)確和及時(shí)的染色體分離，通過Ndc80復(fù)合物成功進(jìn)行細(xì)胞分裂，”主要作者M(jìn)asatoshi Hara說。“這些研究結(jié)果可能為治療動(dòng)粒功能障礙和有絲分裂進(jìn)展的疾病提供治療選擇，包括癌癥。”

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