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近日，怀特海德研究所的Iain Cheeseman和Kara McKinley鉴定了CENP-A填充着丝粒时的两个关键蛋白，它们确保CENP-A积累发生在正确的时间和地点。 |
近日，怀特海德研究所的Iain Cheeseman和Kara McKinley鉴定了CENP-A填充着丝粒时的两个关键蛋白，它们确保CENP-A积累发生在正确的时间和地点。相关文章发表于2014年7月17日的《Cell》杂志上。
从受精卵到成年人，人类细胞需要经历的分裂次数可以说是天文数字。每一次分裂时，母细胞都必须将DNA精确分配给两个子细胞。而着丝粒的完整性是细胞成功分裂的关键。着丝粒是染色体上的一个特殊DNA区域，是纺锤丝微管的附着之处，也是姐妹染色单体在分开前相互连接的地方。分离染色体的微管要识别着丝粒，需要该区域富含一种关键的蛋白——CENP-A。在细胞进行DNA复制准备分裂的时候，需要确保新旧DNA链的着丝粒区域填充有足够的CENP-A。在此之前人们只知道着丝粒在G1期填充CENP-A，但并不了解这一过程的具体调控机制。
在这项研究中，怀特海德研究所的McKinley发现了两种确保CENP-A正确填充的关键激酶，Plk1和CDK。这两种激酶参与了CENP-A填充的不同步骤，只有它们都正常起作用，CENP-A才能填满着丝粒中的所有空隙。McKinley不仅解析了这些激酶的作用途径，还在此基础上干扰了CENP-A的填充时机，研究显示这种干扰会引起严重的染色体分离问题。
“着丝粒的功能处于严格的控制之下，因此人们一直认为CENP-A的填充时机应该很重要。现在，我们终于证实了这一理论，”McKinley说。
“CENP-A填充是着丝粒形成的核心步骤，”Cheeseman说，他也是MIT的生物学副教授。 “这项研究揭示了这一步骤的调控基础，有助于我们深入理解细胞分裂的具体过程。”(来源：生物帮)
原文摘要：
Polo-like Kinase 1 Licenses CENP-A Deposition at Centromeres
Kara L. McKinley, Iain M. Cheeseman
To ensure the stable transmission of the genome during vertebrate cell division, the mitotic spindle must attach to a single locus on each chromosome, termed the centromere. The fundamental requirement for faithful centromere inheritance is the controlled deposition of the centromere-specifying histone, CENP-A. However, the regulatory mechanisms that ensure the precise control of CENP-A deposition have proven elusive. Here, we identify polo-like kinase 1 (Plk1) as a centromere-localized regulator required to initiate CENP-A deposition in human cells. We demonstrate that faithful CENP-A deposition requires integrated signals from Plk1 and cyclin-dependent kinase (CDK), with Plk1 promoting the localization of the key CENP-A deposition factor, the Mis18 complex, and CDK inhibiting Mis18 complex assembly. By bypassing these regulated steps, we uncoupled CENP-A deposition from cell-cycle progression, resulting in mitotic defects. Thus, CENP-A deposition is controlled by a two-step regulatory paradigm comprised of Plk1 and CDK that is crucial for genomic integrity.