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汪方炜实验室在Current Biology解析保护染色体稳定性的新机制 [来源]:ZJU News          [作者]:           [日期]:2017-03-24          [访问次数]:520    

 

2017323日,生命科学研究院汪方炜实验室在国际权威学术期刊Current Biology(《Cell》子刊,五年平均影响因子9.733)以“Article(长文)”形式在线发表了题为“The N-Terminal Non-Kinase Domain-Mediated Binding of Haspin to Pds5B Protects Centromeric Cohesion in Mitosis”的研究论文,该论文解析了保护染色体稳定性的新机制。
细胞的有丝分裂是一个严密的过程,通过复杂而精细的调控来实现配对姐妹染色单体均等地分配至子细胞,任何细微的错误都可能导致染色体不稳定性、非整倍体以及癌症的发生发展。黏连蛋白复合体(cohesin)维持姐妹染色单体配对,并促进染色体与纺锤体的正确连接。在有丝分裂的初期,染色体臂上的cohesin复合体在其调节亚基Wapl的作用下被大量地去除,而着丝粒区的cohesin必须得以保留才能防止染色体的错误分离。以往的研究显示,癌细胞的染色体不稳定性多数是由于着丝粒区姐妹染色体粘连缺陷造成的。姐妹染色体粘连的调控机制是细胞生物学领域的重要研究课题。
汪方炜实验室研究发现,蛋白激酶Haspin通过位于氨基端非激酶域的一个保守基序(motif)与cohesin的调节亚基Pds5B直接结合;而且,HaspinPds5B的结合能竞争性地阻碍Wapl以类似的方式与Pds5B相结合。敲除Haspin或特异性地破坏HaspinPds5B的结合,会造成着姐妹染色体粘连的缺陷,使得染色体不能正常整列并提前分离;而抑制Wapl的活性或恢复着丝粒区Haspin与Pds5B的结合,则可以防止姐妹染色体粘连缺陷的发生。这些结果表明,Haspin通过结合Pds5B拮抗了Wapl对着丝粒区cohesin的去除,保证了姐妹染色单体的正常粘连和正确分离,从而保护了染色体的稳定性。
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此项研究不仅揭示了Haspin作为cohesin复合体调节亚基的新功能,而且解析了姐妹染色体粘连调控的新机制,是细胞分裂及染色体生物学等相关研究领域的重要进展。这项研究成果对于深入理解染色体粘连缺陷、染色体不稳定性及癌症之间的关系具有重要意义。
生命科学研究院汪方炜实验室的博士生周琳莉和梁材为本文共同第一作者,陈亲富、张振蕾等其他同学,以及叶升实验室的张波同学,也参与了部分重要工作。汪方炜教授是本文的通讯作者。此项研究受到国家青年千人计划、国家优秀青年科学基金、国家自然科学基金面上项目、英国皇家学会牛顿高级学者基金、浙江省杰出青年科学基金等的资助。
 
 
生命科学研究院
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