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張學敏院士Nature子刊文章解析染色體穩定性

日期:2016-10-13 08:52:59

 軍事醫學科學院的研究人員在新研究中證實了NKAP是有絲分裂的一個新的關鍵調控因子,如果NKAP失控會引發染色體穩定性降低,從而導致腫瘤發生。

 

這一研究成果公布在103日的Nature Communications雜志上,文章的通訊作者是軍事醫學科學院的張學敏(Xue-Min Zhang)研究員和夏晴(Qing Xia)副研究員,第一作者是李騰博士。張學敏是我國著名的腫瘤分子生物學家,主要從事炎癥與腫瘤發生關系的研究。關于“炎癥誘發腫瘤”一系列重要分子事件的發現,是該領域國際上的突破性進展,對將腫瘤防治陣線前移到針對“炎癥誘發腫瘤”階段進行干預具有重要價值。2011年當選為中國科學院院士。

 

細胞在有絲分裂中期,染色體在赤道板上的列隊對于母細胞將遺傳物質平均分配到兩個子細胞至關重要。如果這個過程發生了失控,就會導致基因組不穩定,引發癌癥。一直以來,科學家們認為腫瘤細胞的一個顯著的特征是染色體不穩定(Chromosomal instabilityCIN),腫瘤細胞中的染色體數量或增加或減少,并且這種變化的速度比正常的細胞快很多,因此解析染色體失去穩定性的成因,對于解釋癌癥發展具有重要意義。

 

在這篇文章中,研究人員發現一個關鍵蛋白:NF-κB activating protein (NKAP),即NF-κB激活蛋白,是染色體通過錨定蛋白CENP-E向著絲粒靠近的列隊過程中的關鍵作用因子。

 

CENP是著絲粒馬達蛋白,關于這個因子,國內學者取得了許多重要的成果,如去年生物物理所的研究人員清楚地揭示了CENP-A如何裝配到著絲粒區。

 

而這項研究通過NKAP敲除實驗,發現敲除NKAP會引起人體細胞染色體列隊失序,前中期被捕獲。研究表明NKAP能動態定位在著絲粒上,而且也是CENP-E著絲粒定位必需的元件。

 

通過進一步研究,研究組成員還發現NKAP在有絲分裂過程中會發生泛素化,而這是NKAP結合到CENP-E的關鍵所在。如果NKAP無法正常泛素化,那么就無法支持CENP-E在著絲粒上的定位,以及染色體列隊。

 

更重要的是,缺失NKAP會引發成熟細胞出現非整倍體,這在人軟組織肉瘤中已經被發現。這些研究結果表明,NKAP是有絲分裂的一個新的關鍵調控因子,如果NKAP失控會引發染色體穩定性降低,從而導致腫瘤發生。

 


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