Cell子刊：检验点蛋白如何结合染色体

　　

生物通报道：来自ScienceDaily (2012年4月20日)消息，Warwick医学院的科学家研究揭示了人体内保证细胞分裂时得到正确的染色体个数的“安全检查”机制。这项成果可能推动研发更有效的抗癌药物。

我们身体中的大多数细胞含有编码个体遗传信息的23对染色体。染色体分离的过程由一种被称为纺锤体检验点的系统控制，以确保子细胞获得正确数目的染色体。

如果子细胞获得的染色体数目不对，即非整倍体，这会使正常细胞成为癌细胞。事实上，侵袭性人肿瘤细胞常为非整倍体，其纺锤体检验点的许多组分都变异或错误表达了。因此确定纺锤体检验点的运作方式对于理解什么引起了癌以及怎样能预防癌是至关重要的。

《Current Biology》发表了Warwick 大学Jonathan Millar教授的一篇文章，描述了纺锤体检验点蛋白结合染色体的详细机制。

纺锤体装配检验点（SAC）是确保在有丝分裂过程中，姐妹染色单体在染色体正确双向取向（bioriented）前不分离的主要监督系统。检验点的组分包括：Mad1, Mad2, Mad3 (BubR1), Bub3和激酶Bub1, Mph1 (Mps1), 和 Aurora B。

当着丝粒没有与纺锤体微管结合或未受到拉力时，检验点蛋白被招募到着丝粒处。着丝粒与Mad2结合使其发生构象改变，使其与Mad3 和 Cdc20结合形成有丝分裂期检验点复合体（MCC）。MCC抑制细胞分裂后期启动复合物（简称APC/C）直到检验点满意为止。SAC抑制Cdc20-APC/C 的活性. 这引起securin分离酶抑制蛋白和cyclin细胞周期蛋白的泛素化，从而促使解除姐妹染色单体聚集和有丝分裂进程。

该文章研究发现PP1和Spc7/Spc105/KNL1家族着丝粒蛋白的结合，对于稳定微管与着丝粒的结合并沉默SAC是必要的。而Spc7中保守的MELT motif被Mph1(Mps1)磷酸化，这使Bub1 和 Bub3被招募到着丝点，而这个过程是维持SAC信号所必须的。

Millar教授解释道：“22年前美国的研究者首先发现了纺锤体装配检验点的组分，而至今这些蛋白在染色体上的结合位点仍然未知。我们的研究现在能回答这些问题，并使我们能设计更多有选择性且有效的抗肿瘤药物。”

目前最常用的抗癌药物之一是taxanes紫衫类，该药物阻止纺锤体检验点的正常失活，从而有选择性的杀死癌细胞。然而，这类药物也有副作用，包括造成永久性神经性伤害和脱发——如果能更有选择性地靶向癌细胞就可以减少这类副作用。

Millar教授很快指出，这不是一个一蹴而就的治疗方案：“我们的研究在理解纺锤体检验点的工作机制方面是一个显著进步，不过这只是一个开始。在将其转化成为病人服务的商业化治疗手段之前，还需要做更多研究。在Warwick大学的这项研究能引导人们寻找更有效抗癌药物，这使我们备受鼓舞。”

（生物通：叶予）

原文摘要：

Phosphodependent Recruitment of Bub1 and Bub3 to Spc7/KNL1 by Mph1 Kinase Maintains the Spindle Checkpoint

The spindle assembly checkpoint (SAC) is the major surveillance system that ensures that sister chromatids do not separate until all chromosomes are correctly bioriented during mitosis. Components of the checkpoint include Mad1, Mad2, Mad3 (BubR1), Bub3, and the kinases Bub1, Mph1 (Mps1), and Aurora B [1]. Checkpoint proteins are recruited to kinetochores when individual kinetochores are not bound to spindle microtubules or not under tension [ [2], [3], [4] and [5]]. Kinetochore association of Mad2 causes it to undergo a conformational change, which promotes its association to Mad3 and Cdc20 to form the mitotic checkpoint complex (MCC). The MCC inhibits the anaphase-promoting complex/cyclosome (APC/C) until the checkpoint is satisfied. SAC silencing derepresses Cdc20-APC/C activity. This triggers the polyubiquitination of securin and cyclin, which promotes the dissolution of sister chromatid cohesion and mitotic progression [ [6], [7] and [8]]. We, and others, recently showed that association of PP1 to the Spc7/Spc105/KNL1 family of kinetochore proteins is necessary to stabilize microtubule-kinetochore attachments and silence the SAC [ [9], [10], [11] and [12]]. We now report that phosphorylation of the conserved MELT motifs in Spc7 by Mph1 (Mps1) recruits Bub1 and Bub3 to the kinetochore and that this is required to maintain the SAC signal.