研究人员澄清了蛋白质与着丝粒“对接”的重要性

染色体的着丝粒在细胞分裂中起着至关重要的作用。利用模式植物拟南芥，由莱布尼茨研究所IPK领导的一个国际研究小组研究了两个关键蛋白质——KNL2和CENP-C如何与着丝粒对接，这两个蛋白质在这一过程中起着核心作用。研究结果发表在《核酸研究》杂志上。

　　

在有丝分裂和减数分裂的细胞分裂过程中，纺锤体纤维通过一个特殊的区域，即所谓的着丝粒，将染色体捆绑在一起，并将姐妹染色单体分开，这样每个子细胞就能获得相同的遗传物质。着丝粒由着丝粒DNA和多蛋白复合物（着丝点）组成。着丝点确保了染色体在两个子细胞之间的正确分布，从而确保了基因组的稳定性，以及真核生物中基因的正常功能。

这两种蛋白，KNL2和CENP-C，在细胞分裂过程中对正确分离染色体至关重要。它们精确地停靠在着丝粒DNA上，类似于“锁与钥匙原理”。然而，这两种蛋白质的已知部分，即所谓的CENPC-k/CENPC基元，不足以建立与着丝粒的连接。第一步，它们只能识别着丝粒。IPK“着丝点生物学”研究小组负责人Inna Lermontova博士解释说：“利用模式植物拟南芥，我们现在已经能够证明，此外，位于已知蛋白质基序旁边的所谓dna结合区域是必需的。”该研究的第一作者Surya Prakash Yalagapati说：“这些结合区域对于与着丝粒的连接以及蛋白质与着丝粒DNA的相互作用至关重要。”

“这些结果加深了我们对着丝粒结构的理解，并为合成生物学和染色体工程开辟了新的可能性，”Inna Lermontova博士说。带有CENPC/CENPC-k基元和dna结合区的片段可以精确靶向改变着丝粒染色质结构的蛋白。这项研究为着丝粒形成机制和着丝粒复合体的功能提供了新的见解。这位IPK的研究人员说：“从长远来看，这种方法可以通过优化双单倍体系的生产来推进植物育种，从而加快育种过程。”