「細胞複印機」稍有差錯,不育、畸形、癌症就來了!

我們細胞中的被稱為中心粒的微小結構,控制著細胞的分裂和運動。這些結構的數量是高度受控的,一旦出現偏差就會引起不育,小頭畸形並加速癌症的發生。但是,母細胞是如何知道它們給自己的子細胞提供了正確數量的中心粒呢?

它們是通過僅複製一次這些結構來做到的!從而使得每個子細胞繼承兩個拷貝中的一個。以Monica Bettencourt-Dias為首的來自古爾本基安德西恩西亞(IGC;葡萄牙)的一個研究小組,發現了母體在分裂為兩個子代細胞之前只複製一次的機制。這項研究現已發布在科學期刊當代生物學(Current Biology)的最新一期。

當一個母細胞分裂為兩個子細胞時,其結構需要複製,以使每個子細胞得到正確的遺傳物質,並看起來像它們的母體。然而了解較多的是關於遺傳物質複製的調節,但中心粒是如何只複製一次的仍是一個謎。Bettencourt Dias的團隊通過專註於中心粒形成的關鍵分子觸發器,一個他們最近發現的名為PLK4的蛋白,才解決了這個問題。「我們發現,觸發器只在中心粒形成之前工作,細胞中的某些物質抑制其在其他時間點啟動,確保中心粒在正確的時間形成正確數量的拷貝,」這項研究的共同第一作者Zitouni Sihem說。

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該研究小組與來自德國,美國,日本和法國的科學家合作,著手調查什麼物質在其他時間點抑制著這種觸發器蛋白。「我們發現一個關鍵的蛋白質複合物控制著細胞的分裂時鐘,CDK1通過綁定其伴侶蛋白(STILL)而抑制PLK4活性。結果PLK4隻能在細胞周期中的特定時間,當CDK1不在時,啟動形成中心粒,」Zitouni Sihem解釋說。中心粒的形成機制因此受細胞周期時鐘調節,以確保女兒像她們的母親(保持女性特點)。

Monica Bettencourt-Dias補充說:「我很自豪的是在文章中,我們知道了細胞周期時鐘和中心粒的形成是有聯繫的——不然細胞將如何確保正確的拷貝數呢?這種聯繫首次揭示細胞周期機器是如何調控中心粒生物合成的觸發,確保中心粒在正確的時間有正確的數量,而這對於內穩態是非常關鍵的。」

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