與癌癥有關(guān)的DNA復制蛋白
日期:2012-05-15 08:20:58
來自北卡羅來納大學教堂山分校,杜克大學等處的研究人員發(fā)表了題為“Recruitment of the human Cdt1 replication licensing protein by the loop domain of Hec1 is required for stable kinetochore–microtubule attachment”的文章,發(fā)現(xiàn)一種DNA復制必需蛋白:Cdt1在細胞周期有絲分裂過程中扮演了重要角色,這有助于解釋為什么如此多種類的癌癥不僅會發(fā)生染色體不穩(wěn)定,而且也出現(xiàn)比正常46條染色體多或者少的情況。相關(guān)成果公布在Nature Cell Biology雜志上。
文章的通訊作者是北卡羅來納大學教堂山分校醫(yī)學院生化及生物物理,藥理學副教授Jeanette Gowen Cook,以及E. D. Salmon,其中Cook副教授表示,“這項發(fā)現(xiàn)令人驚訝,因為之前我們認為我們已經(jīng)對了解了這一蛋白功能——在復制準備階段,結(jié)合蛋白到DNA上”,“然而沒有料到,這一蛋白還有一個隱蔽的工作,參與到了細胞周期中?!?/SPAN>
細胞周期是細胞中必不可少的組成部分,包括細胞生長,復制,分裂成兩個子細胞這一過程。具體來說細胞周期是由四個不同階段組成:G1期(Gap 1),S期(DNA合成),M期(有絲分裂),以及G2期(Gap 2)。Cook研究組聚焦于G1期,他們發(fā)現(xiàn)在這一期間,Cdt1蛋白能將蛋白放置在準備復制的遺傳物質(zhì)上。
Cdt1蛋白是DNA復制起始調(diào)控中的重要蛋白,當復制起始點識別復合體(Orc蛋白)與復制起點結(jié)合后,將會募集Cdc6與Cdt1,結(jié)合ATP的Cdc6將改變Orc構(gòu)型并與Cdt1一同促進Mcm在DNA復制起始位點上結(jié)合以形成前DNA復制復合體。
在這項研究中,Cook等人通過分子篩選,識別出了Cdt1蛋白在細胞內(nèi)的可能相互作用蛋白,她本來只是希望能發(fā)現(xiàn)更多調(diào)控復制的因子,但是結(jié)果驚訝的發(fā)現(xiàn)了一個參與了有絲分裂的蛋白。
這個蛋白就是Hec1(癌癥高表達蛋白,highly expressed in cancer),Hec1蛋白有助于確保復制染色體能平均的分配到有絲分裂,或者細胞分裂的兩個子細胞中,Cook假設(shè)要不是Hec1蛋白具有之前未知的DNA復制功能,要不就是Cdt1蛋白具有另外的作用。
于是Cook與Hec1研究專家Salmon教授合作,探討這兩種可能性。之后他們在Cdt1蛋白參與復制的同時,干擾這一蛋白的功能,看到底它會給有絲分裂帶來什么樣的影響。利用高強度顯微技術(shù)(能記錄活細胞情況),研究人員發(fā)現(xiàn)Cdt1功能被抑制的細胞中,并沒有正常的有絲分裂。
研究人員一旦了解到Cdt1蛋白參與了有絲分裂,他們就希望能進一步掌握其功能,因此通過進一步結(jié)合遺傳學,顯微技術(shù),和計算機方法,研究人員證明抑制了Cdt1的作用,Hec1蛋白就無法調(diào)控細胞內(nèi)構(gòu)象,而這對于將染色體與一種結(jié)構(gòu)聯(lián)系在一起是必需的,這一結(jié)構(gòu)能將染色體分配到子細胞中。
Cook表示,Cdt1數(shù)量異常的細胞,比如癌細胞,會出現(xiàn)復制和有絲分裂雙重問題,目前一個臨床試驗就在嘗試提高癌細胞中Cdt1的含量。
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