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调控蛋白She1参与细胞不对称分裂机制

核心提示:近来,马萨诸塞大学Amherst校区的生物学家Wei-lih Lee及其研究团队发现调控蛋白She1参与了细胞不对称分裂机制,在染色体和纺锤体定位中具有重要作用。该蛋白的作用机制改变了人们对不对称分裂的旧认知,这项研究将提前发表在Cell旗下的Current Biology杂志网站上。

  【中国生物产业网www.cnbioindustry.cn】2012年11月9日讯  近来,马萨诸塞大学Amherst校区的生物学家Wei-lih Lee及其研究团队发现调控蛋白She1参与了细胞不对称分裂机制,在染色体和纺锤体定位中具有重要作用。该蛋白的作用机制改变了人们对不对称分裂的旧认知,这项研究将提前发表在Cell旗下的Current Biology杂志网站上。

  生物学家发现,此前作用未知的She1蛋白,其实是细胞不对称分裂机制中的重要成员。细胞不对称分裂机制对于干细胞自我更新很重要,能够确保子细胞具有不同的分化命运和功能。

  在果蝇或人类受精卵发育过程中,细胞不对称分裂的次数必须与对称分裂达到精密平衡,Lee解释道。他花了多年时间研究细胞内的“分子引擎”动力蛋白dynein,该蛋白控制着胚胎中的细胞不对称分裂,此前人们还并不完全了解其作用机制。

  在细胞不对称分裂的已知调节子中,She 1是首个通过抑制动力蛋白引擎的起作用的,更令人惊讶的是She 1的作用实际上是促进不对称分裂。

  这项研究是在普通酵母中进行的,研究人员指出该成果使人们得以更深入的了解动力蛋白在不对称分裂中的作用,对于组织分化及干细胞自我更新都具有重要意义。由于不对称分裂是一个进化高度保守的过程,所以这一发现对于人类发育也很重要。人们认为动力蛋白通过拉动有丝分裂纺锤体来影响分裂,而动力蛋白如何决定拉动纺锤体的方向是该领域的圣杯。

  当细胞准备进行不对称分裂时,动力蛋白分子沿着微管向相反方向移动并锚定在细胞壁中。在研究人员发现She1的作用之前,人们一直认为动力蛋白独自决定如何引导纺锤体将染色体拉开。在这项研究中,研究人员通过全内反射荧光显微技术TIRF,在高分辨率下观察单个分子,他们可以观察到动力蛋白沿微管轨道移动。

  研究人员观察了She1与动力蛋白在微管轨道上的接触和结合,发现只有当动力蛋白在微管上移动时,She1才与之相互作用将其阻断。他们本以为She1通过阻断动力蛋白来抑制不对称分裂,结果却令人惊讶。研究显示,She1会改变微管轨道,使动力蛋白无法通过,来促进不对称分裂。

  作者指出,这虽然是一个小差异,但是却很重要。研究人员认为She1负责决定微管轨道是否可以通行。动力蛋白是一个一直处于开启状态的引擎,而She1特异性的在局部对其进行调控。如果纺锤体一端的She1浓度高,肌动蛋白就只能在另一侧拉动,这样的机制决定了肌动蛋白拉动纺锤体的方向。

  目前人体中还未发现对应酵母She1的蛋白,不过研究人员相信未来也会在人体内发现类似蛋白,负责在细胞不对称分裂中调控和指导动力蛋白。

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实习编辑:Cassie.D

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