為首的細(xì)胞生物學(xué)家托馬斯·馬雷斯卡在馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特,與合作者在其他地方,報(bào)告提前理解誤差修正機(jī)制的運(yùn)作,幫助細(xì)胞檢測和糾正錯(cuò)誤足以防止染色體mis-segregation早期細(xì)胞分裂和非整倍性,也就是說,過多或過少的染色體。

非整倍性被認(rèn)為是促進(jìn)腫瘤發(fā)生和腫瘤進(jìn)化體生殖細(xì)胞和導(dǎo)致遺傳病,如唐氏綜合癥發(fā)生在生殖細(xì)胞。

邁克爾·蘭普森和賓夕法尼亞大學(xué)的同事,是第一個(gè)澄清一種酶的作用稱為極光激酶(AAK)糾錯(cuò)過程,發(fā)現(xiàn)紡錘體的染色體位置的重要性和它如何影響部門的成功。

“這是令人滿意的,我們終于知道這個(gè)pole-oriented糾錯(cuò)過程的細(xì)節(jié),“馬雷斯卡說。“這是一個(gè)重大的進(jìn)步,你的染色體軸使你改變著絲粒相互作用微管”。

他解釋說,當(dāng)一個(gè)細(xì)胞準(zhǔn)備分裂時(shí),它通過幾個(gè)步驟以確保每個(gè)染色體復(fù)制經(jīng)常準(zhǔn)確、一份每個(gè)染色體走向相反的兩極成為單獨(dú)的子細(xì)胞的一部分。如有絲分裂紡錘體結(jié)構(gòu),高度動(dòng)態(tài)的微管,著絲粒在細(xì)胞分裂來支持這一形式。

蛋白質(zhì)的著絲粒是一個(gè)大型的、復(fù)雜的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與微管相互作用,通過增加或減少增長和收縮子單元。主軸位置本身就像一個(gè)長臂裁判準(zhǔn)備單獨(dú)的兩架戰(zhàn)斗機(jī)。每個(gè)染色體復(fù)制線在配置稱為bi-orientation主軸準(zhǔn)備副本轉(zhuǎn)移到不同的角落或在細(xì)胞分離成兩個(gè)子細(xì)胞。

“你可以想象,馬雷斯卡說,“這不是完美的。有些時(shí)候,著絲粒與微管指向相同的磁極,而不是相反的兩極。如果他們呆在那個(gè)位置你最終得到的非整倍性,正確的染色體。腫瘤細(xì)胞是高度非整倍體。如果非整倍性發(fā)生在生殖細(xì)胞造成流產(chǎn)在大多數(shù)情況下,因?yàn)榧?xì)胞無法生存?；蛘咚梢詫?dǎo)致發(fā)育障礙。”

當(dāng)細(xì)胞犯錯(cuò)誤,糾錯(cuò)過程斷開從動(dòng)粒微管并開始一遍又一遍。最深入研究這個(gè)過程的監(jiān)管機(jī)構(gòu),極光激酶(ABK),使磷酸化或化學(xué)修改基板,在這種情況下其他蛋白質(zhì),迫使著絲粒蛋白脫離綁定微管。

馬雷斯卡、蘭普森和他的同事們研究了ABK的近親,在高濃度AAK,發(fā)現(xiàn)在紡錘體兩極,但它的作用并不理想。研究人員發(fā)現(xiàn),AAK活動(dòng)導(dǎo)致局部不穩(wěn)定的著絲粒和紡錘體微管之間的交互。

“這是第一次有人澄清AAK的角色在這個(gè)過程中,“馬雷斯卡說。“我們發(fā)現(xiàn),隨著壞附件轉(zhuǎn)向桿,他們遇到高水平的激酶活性?？粗姿峄募?xì)節(jié),這是一個(gè)化學(xué)反應(yīng),我們發(fā)現(xiàn)的證據(jù)AAK磷酸化梯度在紡錘體兩極和這個(gè)活動(dòng)磷酸化在著絲粒蛋白的方式是減少的動(dòng)粒微管的親和力。”

這是他和他的同事們在果蠅細(xì)胞,但與Daniela Cimini弗吉尼亞理工大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室,在那里她發(fā)現(xiàn)同樣的流程保存在哺乳動(dòng)物細(xì)胞。“他們看到非常類似的事情我們看到的果蠅細(xì)胞,”他說。另一個(gè)合作者,朱莉·威爾本威康信托中心的細(xì)胞生物學(xué)在愛丁堡的證據(jù)提供相同的過程在人體組織細(xì)胞。

馬雷斯卡說,“真是令人滿意的從一個(gè)無法解釋的現(xiàn)象最初觀察到在10年前,現(xiàn)在確定激酶,激酶分子的目標(biāo),然后顯示它是保存從果蠅到人類。對我來說,這是真正偉大的,因?yàn)樗呛币姷膶?shí)現(xiàn)所有的一套研究。”

在《華爾街日報(bào)》一篇評論,觀察人士指出,馬雷斯卡和同事的工作”表明,極光和Aurora B共享一個(gè)共同的基板的修正不當(dāng)微管。