Nature发现细胞分裂的主控因子

　　

生物通报道  在发表于《自然》（Nature）杂志上的一项新研究中，来自达特茅斯Geisel学院的两名研究人员发现cyclin A蛋白在细胞分裂过程中发挥了一个从前未知的重要作用，其充当主控因子确保了细胞分裂过程中染色体的正确分离。

细胞分裂是指细胞分裂为两个相同副本的过程。普通人的一生中要经历无数次的这一过程。为了生成两个完全相同的副本，细胞必须精确地分离它们的染色体，这一事件依赖于称之为动粒（kinetochore）的专门结构将染色体双向附着到纺锤体微管上。在细胞分裂的早期阶段，动粒结合纺锤体微管会发生许多的错误。正常的细胞能够有效地纠正这些错误，确保染色体正确分离。而癌细胞通常不会纠正这些错误，使得子细胞染色体数目异常，从而帮助这些癌细胞抵抗化疗。

在这项新研究中Lilian Kabeche博士和Duane Compton博士证实，在细胞分裂早期阶段微管附着动粒非常的不稳定。因为微管要设法找到正确的附着，它们会不断地与动粒分离、重排和再附着，这种不稳定的附着促进了纠正细胞中这一过程所引起的错误。他们的研究发现，cyclin A蛋白控制了这一过程，其维持了这一过程直至错误消除。

达特茅斯Geisel学院生物化学教授Compton说：“可以将这一过程类比做约会。染色体在测试微管的兼容性，寻找正确的匹配，确保正确附着并且没有错误。过去认为这一过程中，就像传统的约会一样染色体和微管逐个配对以寻找正确的附着。然而，我们的结果表明这一系统更像是闪电约会。所有的染色体都必须在很短的时间内尝试与微管建立大量的联系。然后它们同时全部做出最后的选择。Cyclin A的行为则像一个计时员或调解员确保没有染色体过早地做出错误的连接。

在正常细胞中，持续表达Cyclin A可以阻止微管稳定地结合动粒即便是在染色体排列整齐的细胞中。随着Cyclin A水平下降，微管附着会变得稳定，使得染色体随着细胞分裂的进程正确分开。与之相反，Cyclin A缺陷的细胞中微管附着过早稳定。由此，这些细胞可能无法纠正错误，导致较高的染色体错误分离率。

Kabeche 说：“许多的癌细胞不断错误分离它们的染色体，主要原因在于错误的动粒-微管附着。因此，了解整个细胞分裂过程中动粒-微管附着机制非常的重要，不仅可以增进我们对于细胞分裂的认识，还能够让我们在癌细胞中纠正这些问题。”

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Cyclin A regulates kinetochore microtubules to promote faithful chromosome segregation

The most conspicuous event in the cell cycle is the alignment of chromosomes in metaphase. Chromosome alignment fosters faithful segregation through the formation of bi-oriented attachments of kinetochores to spindle microtubules. Notably, numerous kinetochore–microtubule (k–MT) attachment errors are present in early mitosis (prometaphase)1, and the persistence of those errors is the leading cause of chromosome mis-segregation in aneuploid human tumour cells that continually mis-segregate whole chromosomes and display chromosomal instability……