新發(fā)現(xiàn)的張力傳感器如何在對齊的染色體分裂中發(fā)揮不可或缺的作用？

早稻田大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一項研究揭示了特定癌基因如何導(dǎo)致急性髓系白血病(AML)發(fā)病的分子機制。

AML以疲勞、氣短、牙齦出血等癥狀為特征，是一種始于骨髓，由于白血病細胞快速生長而迅速影響血液的癌癥。

這種異常是由染色體中的一個突變基因引起的，它打開癌基因，關(guān)閉抑癌基因。當(dāng)染色體在細胞分裂過程中不能正確復(fù)制時，就會發(fā)生突變，甚至細胞內(nèi)46條染色體的錯位都會導(dǎo)致失聚。

為了防止這種染色體異常，細胞利用其張力傳感器精確控制染色體向新生細胞的分布。傳感器定位復(fù)制染色體的中心區(qū)域，稱為著絲粒，并檢測附著的微管是否對細胞施加了正確的力。線粒體，著絲粒處的蛋白質(zhì)復(fù)合物。

東京早稻田大學(xué)的Yasuhiko教授說：“自1996年發(fā)現(xiàn)Aurora B激酶(Aurora B)以來，我們發(fā)現(xiàn)Aurora B通過調(diào)節(jié)微管與運動體的附著，發(fā)揮著不可或缺的張力傳感器的作用，蛋白磷酸酶2(PP2A)也通過控制與Aurora B相關(guān)的染色體的排列，發(fā)揮著張力傳感器的作用。"然而，該系統(tǒng)極其復(fù)雜，其分子機制尚未被很好地理解."

在《細胞生物學(xué)雜志》發(fā)表的最新研究中，Terada的研究團隊發(fā)現(xiàn)AML的原癌基因SET/TAF1也可以通過微調(diào)Aurora B和PP2A的酶活性來充當(dāng)張力傳感器。當(dāng)三個張力傳感器相互作用時，復(fù)制的染色體均勻分布在新生細胞中，從而防止染色體異常。

“SET癌基因(SET)編碼的蛋白質(zhì)通過抑制著絲粒處的PP2A活性來維持Aurora B的活性。此外，有趣的是，雖然SET抑制PP2A活性以允許更高的Aurora B活性，并調(diào)節(jié)微管在染色體上的附著，但它們并不對齊，它會與動子分離，降低Aurora B的穩(wěn)定性，使染色體對齊后微管與動子的附著穩(wěn)定?！?

此外，利用分子生物學(xué)技術(shù)的實驗研究了SET的致癌功能，以研究SET的著絲粒定位是否是染色體異常所必需的。結(jié)果表明，SET破壞了著絲粒的張力傳感機制，這支持了之前的研究，該研究報道了如何觀察Aurora B在許多癌細胞中的異?；钚裕约癆urora B在正常細胞中的過度表達如何導(dǎo)致染色體錯位。

盡管要全面了解張力傳感器的分子機制仍有許多問題需要回答，但Terada認為，這一發(fā)現(xiàn)可以作為進一步研究的基礎(chǔ)，闡明染色體錯位和白血病的發(fā)展，并創(chuàng)造針對SET和Aurora B的抗癌藥物。

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