研究發(fā)現(xiàn)了蛋白質(zhì)如何協(xié)同作用來調(diào)節(jié)“跑步”

基因組調(diào)控中心(CRG)的研究人員發(fā)現(xiàn)了蛋白質(zhì)如何協(xié)同作用來調(diào)節(jié)“跑步”，這是細胞內(nèi)微管網(wǎng)絡(luò)用來確保細胞正常分裂的一種機制。研究結(jié)果發(fā)表在今天的《細胞生物學(xué)雜志》上。

微管是由蛋白質(zhì)組成的長管，作為連接細胞內(nèi)不同區(qū)域的基礎(chǔ)設(shè)施。微管對細胞分裂也至關(guān)重要，它們是紡錘體的關(guān)鍵組成部分，紡錘體是一種附著在染色體上并將染色體分離成每個新細胞的結(jié)構(gòu)。

為了使紡錘體正常工作，細胞依靠微管“跑步機”。這涉及到微管的一端(被稱為負端)失去成分，而另一端(正端)增加成分。這種效果就像跑步機的傳送帶，微管似乎在連續(xù)移動，而不改變它們的總長度。

跑步對細胞分裂至關(guān)重要?！白羁赡艿睦碚撌牵懿接兄诩毎ㄟ^保持張力來調(diào)節(jié)其與染色體的附著。因為微管經(jīng)常從它們的正端生長，這種張力可以通過從負端不斷收縮來提供，”吉爾·亨金博士解釋說，他是該研究的**作者之一。

盡管“跑步”在細胞生物學(xué)中起著核心作用，但這一過程是如何被調(diào)控的至今仍是一個謎。該研究的作者使用了各種已知在微管生物學(xué)中起核心作用的分離蛋白質(zhì)，將它們放在一起，并使用顯微鏡觀察它們。

有三種蛋白質(zhì)被發(fā)現(xiàn)對調(diào)節(jié)跑步至關(guān)重要:KIF2A，一種蛋白質(zhì)，屬于一個更大的蛋白質(zhì)家族，可以分解微管;γ-微管蛋白環(huán)復(fù)合物(γ-TuRC)，一種微管生長的支架;以及spastin，一種像剪刀一樣切割微管的酶。

“分解微管的蛋白質(zhì)家族通常會在兩端啃噬微管。我們驚訝地發(fā)現(xiàn)，這個家族的一個成員——KIF2A——對負端有強烈的偏好。這項研究的資深作者、基因組調(diào)控中心的研究員托馬斯·薩里博士解釋說:“這種專業(yè)化正是研究人員一直在尋找的，以解釋為什么微管在紡錘體中跑步。”

在KIF2A能夠蠶食負端之前，它需要克服yTuRC，它的作用就像一個安全帽。“酶spastin需要從安全帽中釋放微管，這樣一旦微管正端長得足夠長，KIF2A就可以完成它的工作，”Cláudia Brito博士解釋說，他是該研究的**作者之一。

研究人員發(fā)現(xiàn)，跑步的正確控制需要這三種蛋白質(zhì)的協(xié)調(diào)作用。雖然這項研究沒有直接轉(zhuǎn)化為治療途徑，但它為細胞功能和分裂的復(fù)雜謎團增添了另一塊?！叭祟悘囊粋€單細胞開始，必須發(fā)展成數(shù)萬億個細胞，所有細胞都含有良好的基因組拷貝。這個過程非常可靠，這是令人驚訝和重要的，所以我們在理解整體機制方面增加了一小塊拼圖，”Henkin博士總結(jié)道。

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