Cell子刊:中心体如何在合适的时间复制,以确保细胞准确分裂?
2016/04/30
整个细胞周期中,中心体复制一次。在分裂间期,中心粒半保留复制形成两个中心体。随着细胞的分裂,两个中心体逐渐分开并移至细胞两级,最终进入两个子细胞中。但是,母细胞是如何精确复制、分配中心体的呢?来自于Gulbenkian de Ciencia研究所的Monica Bettencourt-Dias团队发现了关键机制。


中心体(centrioles),是动物细胞中一种重要的细胞器,由一对垂直排列的中心粒及中心粒周围物质组成,负责细胞分裂和运动。在有丝分裂中,中心体建立两极纺锤体,确保细胞分裂过程的对称性和双极性,以确保染色体的精确分离。中心体的数量是被严格控制的,一旦功能出现偏差易引发染色体分裂异常,从而导致不孕、小头畸形、癌症等。

整个细胞周期中,中心体复制一次。在分裂间期,中心粒半保留复制形成两个中心体。随着细胞的分裂,两个中心体逐渐分开并移至细胞两级,最终进入两个子细胞中。但是,母细胞是如何精确复制、分配中心体的呢?来自于Gulbenkian de Ciencia研究所的Monica Bettencourt-Dias团队发现了关键机制。相关研究成果在线发表于最新一期《Current Biology》杂志。

CDK1“管制”PLK4,以确保中心体在间期完成复制

当母细胞分裂成两个子细胞前,其内部DNA、蛋白质等重要物质需要复制、合成,以确保每个子细胞能够获得相同的物质分配,并与母细胞无差异。尽管对遗传物质的复制已经研究甚多,但是中心体如何复制依然是一个谜。

Bettencourt-Dias团队以中心体形成的关键启动蛋白——PLK4为研究重点,他们发现,PLK4蛋白仅仅只在中心体开始复制之前才工作。而其他时间段,该蛋白并不发挥功能,以确保中心体在合适的时间准确的复制。

该研究团队与德国、法国、美国和日本的科学家们合作,共同致力于研究其他时间段抑制PLK4表达的分子机制。结果发现一个关键的蛋白质复合体——CDK1,通过“绑架”其伴侣蛋白(STIL)抑制PLK4活力。所以,中心体的形成机制受细胞周期调控,PLK4仅仅只能够在细胞周期的特定时间内启动形成中心体,以确保子细胞与母细胞一致。

备注:文章编译、整理自Science Daily网站。

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