ZO-2作为中心体和纤毛发育的关键支架蛋白：调控微管稳定性与有丝分裂纺锤体形成的分子机制

这篇研究揭示了紧密连接蛋白ZO-2在中心体、有丝分裂纺锤体极和纤毛基体的多功能支架作用。通过免疫共沉淀、超高分辨率显微镜和功能缺失实验，作者发现ZO-2缺失会导致CEP164/KIF14/IFT57等关键蛋白定位异常，同时引起p-Aurora-A/pAKT信号异常激活，最终破坏微管稳定性、纺锤体长度和纤毛发生。该研究为理解细胞周期调控和纤毛相关疾病（如Bardet-Biedl综合征）提供了新视角。

　　

ZO-2在中心体和纤毛基体的定位特征

研究首次系统描绘了ZO-2在细胞周期中的动态分布：通过共聚焦和SIM超分辨成像，发现ZO-2始终存在于中心体及其周围基质，并在有丝分裂期辐射状分布于纺锤体极。免疫荧光共定位显示，ZO-2特异性富集于母中心粒的远端附属物（DA），与CEP164完全共定位，而与亚远端附属物（SDA）标记物centriolin仅部分重叠。透射电镜证实ZO-2缺失虽不改变中心体形态，但导致CEP164蛋白含量降低而centriolin异常升高，提示其参与蛋白稳态调控而非结构维持。

ZO-2缺失对微管网络的连锁效应

在迁移细胞前沿，ZO-2敲除（KD）使乙酰化微管阵列减少50%，回补实验可逆转此表型。有趣的是，ZO-2 KD细胞中α-微管蛋白在细胞边界形成异常宽带状分布，暗示微管空间重组。纺锤体微管标记EB1在ZO-2 KD细胞中仅围绕中心体而无法延伸至星体微管，加入微管稳定剂docetaxel可部分挽救该缺陷。这些发现揭示ZO-2通过维持CEP164等DA蛋白的定位，间接调控微管锚定和动力学。

有丝分裂纺锤体极的蛋白调控网络

ZO-2 KD导致纺锤体长度缩短30%，伴随三个关键改变：

1. NuMA相分离异常：1,6-己二醇实验证实NuMA condensates（ condensates）面积增加2倍，促进Kif2A介导的微管流向极部
2. 激酶信号紊乱：活性Aurora（p-Aurora）在纺锤体极呈弥散分布，而支架蛋白TPX2积累减少60%
3. 马达蛋白缺陷：免疫共沉淀证实ZO-2与KIF14直接互作，KD细胞中KIF14纺锤体极定位下降70%

pull-down实验进一步揭示ZO-2通过酸性-脯氨酸富集区（AP）结合Aurora-A，通过PDZ3结构域结合NuMA，形成空间调控模块。

纤毛发生的多重障碍机制

血清饥饿48小时后，ZO-2 KD细胞仅形成<3μm的纤毛原基（procilia），完全纤毛形成率不足对照组的5%。机制层面发现：

• 基底体蛋白失衡：CEP164和IFT57（IFT-B复合体）含量分别降低45%和60%，而KIF14缺失阻断轴丝运输
• 信号通路异常：p-Aurora-A在基底体积累激活HDAC6，但抑制剂tubastatin-A无法挽救纤毛发生
• PI3K/AKT过度激活：pAKT^T308信号增强3倍，使用LY294002或AZD5363可部分恢复纤毛形成

值得注意的是，ZO-2 KD使细胞对Smo激动剂SAG的应答消失，Gli1 mRNA表达调控紊乱，证实其影响Hedgehog信号传导。

精子尾部的特殊分布模式

免疫金标记显示ZO-2在小鼠和人类精子中沿尾部全长分布，电镜观察到其与外周致密纤维（ODF2）及中央微管双联体共定位。这与ZO-2^-/-小鼠生育力下降的表型相呼应，提示其在精子运动器组装中的作用。

理论模型与医学意义

研究提出ZO-2作为"分子平台"的双重功能模型：在纺锤体极通过整合NuMA/Aurora-A/TPX2复合体调控微管流向；在纤毛基体则维持CEP164-IFT57-KIF14轴的空间组织。该发现为纤毛发生障碍疾病（如肾囊肿、视网膜变性）提供了新的致病机制解释，并为靶向ZO-2相关微管稳定性的抗癌策略奠定理论基础。