CENP-T蛋白适应性进化调控着丝粒结合的机制及其在雌性配子发生中的功能

本期推荐：为解析着丝粒蛋白与自私DNA序列的进化博弈机制，研究人员通过构建小鼠CENP-T嵌合体模型，发现其组蛋白折叠结构域(HFD)的适应性进化通过非序列依赖方式减弱着丝粒结合，从而保障卵母细胞正常发育。该研究为理解着丝粒快速进化与减数分裂驱动抑制提供了新范式。

　　在细胞分裂过程中，着丝粒(centromere)虽保持着连接动粒-微管的核心功能，但其DNA和蛋白却呈现快速进化特征。这种看似矛盾的现象源于自私DNA(selfish DNA)通过优先结合着丝粒蛋白来干扰纺锤体附着，从而在雌性减数分裂中实现偏向性传递(减数分裂驱动)。理论预测着丝粒蛋白会通过适应性进化来阻断这种有害结合。本研究以连接着丝粒DNA与微管的关键蛋白CENP-T为对象，聚焦其DNA结合域——组蛋白折叠结构域(HFD)的进化机制。研究者创造性地构建了携带近缘物种HFD的小鼠CENP-T嵌合体，通过卵母细胞异源表达和转基因小鼠模型发现：小鼠CENP-T的适应性进化显著降低了其着丝粒结合能力，这种创新机制不依赖于特定着丝粒卫星DNA序列，却能有效维持雌性配子发生。当逆转这些进化改变时，会直接导致卵母细胞数量减少。该发现支持"先驱动后修复"的进化模型：自私DNA先通过驱动效应固定，破坏所有着丝粒的纺锤体附着；随后着丝粒蛋白通过全局性结合调控（而非序列特异性适应）来恢复细胞功能。这项研究为理解着丝粒"进化军备竞赛"提供了全新视角。