正是因为有着严谨的检查机制,真核细胞才得以有效地生活和分裂,例如,纺锤体检查点(spindle checkpoint)可以确保染色体的准确分离。
有丝分裂过程中,在所有动粒(kinetochore)结合到两极的纺锤体之前,纺锤体检查点就会阻碍姐妹染色单体的分离。检查点蛋白非常严格地抑制着促后期复合物(anaphase-promoting complex;APC)的活化,而APC对于染色体的分离和分裂后期的进行是必需的。未到位的动粒会促进检查点蛋白Mad2和BubR1结合APC的激活分子Cdc20,从而阻止该分子激活APC。
一旦所有的动粒都已经各就各位了,细胞可以在几分钟内迅速让检查点分子失活,保证染色体(染色单体)快速、同步的分离。细胞是如何从起先的抑制APC活性的状态转变为APC快速活化的状态,至今还是一个谜团。
Reddy,S.K.等人通过研究发现,检查点的失活是一个消耗能量的过程,并且牵涉到依赖于APC的多泛素化(multi-ubiquitination)过程。APC依赖的多泛素化过程使得Mad2和BubR1从Cdc20上解离下来,在Cdc20指导的去泛素化酶(de-ubiquitinating enzyme)的作用下该反应朝反向进行。检查点蛋白和APC的相互调控,让细胞中的检查点快速失活,确保在动粒完全接触到纺锤体之后,染色体(染色单体)发生快速分离。此外,研究表明癌症细胞在癌变过程中,可以只需一个妥协的纺锤体检查点,而无需相应检查点的基因变异。
原始出处:
Letter
Nature 446, 921-925 (19 April 2007) | doi:10.1038/nature05734; Received 13 December 2006; Accepted 8 February 2007
Ubiquitination by the anaphase-promoting complex drives spindle checkpoint inactivation
S. K. Reddy1,2,3, M. Rape1,3,4, W. A. Margansky1 & M. W. Kirschner1
- Department of Systems Biology, Harvard Medical School, and
- Harvard–MIT Division of Health Sciences and Technology, Boston, Massachusetts 02115, USA
- These authors contributed equally to this work.
- Present address: Department of Molecular and Cell Biology, University of California at Berkeley, Berkeley, California 94720-3202, USA.
Correspondence to: M. W. Kirschner1 Correspondence and requests for materials should be addressed to M.W.K. (Email: marc@hms.harvard.edu).

图:纺锤体组装检查点对细胞分裂的调控。
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