《科学》聚焦：解开细胞分裂、染色体分离的奥秘

研究发现，Aurora-B这个蛋白质在细胞分裂的过程中，能够起到指导和修正的作用。Aurora-B是一个重要的有丝分裂的调节因子，可以在染色体没有沿有丝分裂纺锤体的中轴排列好时，开启一个让细胞分裂 "暂停"的信号。错误地附着到染色体的微管也会激活Aurora-B。该研究发现了在染色体不同的激酶作用位点，至少有两个独立的Aurora-B活化机制。由于Aurora-B对防止染色体错误分离其重要的调控作用，因此研究人员希望通过抑制Aurora-B来治疗癌症。目前已有很多公司研究包括Aurora激酶的抑制剂在内的抗有丝分裂的药物，期望其能用作治疗癌症的药物。

　　生物通报道：弗吉尼亚大学（University of Virginia）的科学家在1月24日的《科学》杂志上，阐明了Aurora-B这个蛋白质在细胞分裂的过程中，能够起到指导和修正的作用。这些发现有助于理解发生在细胞分裂末期的复杂的空间调度：每个染色体有两个已复制的DNA链，它们必须正确地分配到两个新细胞中。其中有两个主要问题：

1. 在两个染色单体被拉开并分配到两个子细胞之前，染色体必须沿有丝分裂纺锤体的中轴排列好。如果一条染色体没有排列好，细胞如何知道它不应该分裂？

2. 微管附着于细胞的末端，是将细胞牵引并对半分开的结构。细胞如何识别错误地附着到染色体的微管，以及细胞如何在分裂之前修复它们？

弗吉尼亚大学的副教授Todd Stukenberg博士及其研究小组通过研究，发现Aurora-B是回答这两个问题的关键。

" 激酶是细胞内的信息处理器。我们从以前的研究中了解到，Aurora-B是一个重要的有丝分裂的调节因子，可以在染色体没有排列好时，开启一个让细胞分裂 "暂停"的信号。新的研究让人们深入理解，在这个条件下如何精确地活化激酶的。" Stukenberg说。"同样地，Aurora-B激酶是修复错误的微管附着所必需的，这样每个染色单体才能被拉开，产生两个相等的新细胞，其中每个都包含遗传物质的精确拷贝。我们的结果也说明了错误的附着如何激活Aurora-B。"

Stukenberg与同事研究Aurora-B的活化，发现了在染色体不同的激酶作用位点，至少有两个独立的Aurora-B活化机制。 而且，他们能描述这两个截然不同的激活机制。

Aurora-B在着丝点的活化需要两个辅助因子：末期圆盘- 60kD（TD- 60）和及微管。 TD-60在几个层次调节Aurora- B，因为TD-60要将染色体过客复合物和一个Haspin激酶激活的组蛋白激酶定位到着丝点。

Aurora-B的底物能抑制作用，而这些底物的磷酸化作用能解除这种抑制。该磷酸化是由其他的激酶（Plk1和Haspin激酶催化的）。

该激活机制，尤其对微管是必要的条件，能够说明Aurora-B如何能够处理许多有丝分裂功能（受激酶调节）的信息。

对治疗癌症的意义

异倍性（细胞分裂后新细胞含有较高的或较低的染色体数目几乎出现在一切癌的细胞。染色体错误分离会产生异倍性，Aurora-B对防止这个错误的出现好象是不可缺少的。Aurora激酶在许多实性肿瘤中过量表达，从而起到致癌基因的作用。该研究也在说明了这些过程中激酶的作用。

这个发现对癌症治疗很有意义。若能够抑制Aurora-B，并同时使用紫杉醇或vincaalkaloids，那么就能更好地杀死癌细胞。Stukenberg解释。包含红豆杉醇和Aurora-B抑制剂的综合疗法，是一个有前途的化学疗法。

事实上，目前很多公司正在研究包括Aurora激酶的抑制剂在内的抗有丝分裂的药物，作为潜在化学治疗药物。查明Aurora活化的机制，能给出抑制该激酶的新方法。而且，发现有多种激活机制，也表明仅抑制Aurora B活化途径，能够减少抑制全部的激酶活性所产生的副作用。

Stukenberg说，我们目前正在检验一个激动人心的假设，Aurora-B实际上能产生空间信息，报知染色体它们应该到纺锤体的哪个位置。（生物通，揭鹰）