生物學家發(fā)現(xiàn)，此前作用未知的She1蛋白，其實是細胞不對稱分裂機制中的重要成員。細胞不對稱分裂機制對于干細胞自我更新很重要，能夠確保子細胞具有不同的分化命運和功能。

近來，馬薩諸塞大學Amherst校區(qū)的生物學家Wei-lih Lee及其研究團隊發(fā)現(xiàn)調(diào)控蛋白She1參與了細胞不對稱分裂機制，在染色體和紡錘體定位中具有重要作用。該蛋白的作用機制改變了人們對不對稱分裂的舊認知，這項研究將提前發(fā)表在Cell旗下的Current Biology雜志網(wǎng)站上。

在果蠅或人類受精卵發(fā)育過程中，細胞不對稱分裂的次數(shù)必須與對稱分裂達到精密平衡，Lee解釋道。他花了多年時間研究細胞內(nèi)的“分子引擎”動力蛋白dynein，該蛋白控制著胚胎中的細胞不對稱分裂，此前人們還并不完全了解其作用機制。

在細胞不對稱分裂的已知調(diào)節(jié)子中，She 1是首個通過抑制動力蛋白引擎的起作用的，更令人驚訝的是She 1的作用實際上是促進不對稱分裂。

這項研究是在普通酵母中進行的，研究人員指出該成果使人們得以更深入的了解動力蛋白在不對稱分裂中的作用，對于組織分化及干細胞自我更新都具有重要意義。由于不對稱分裂是一個進化高度保守的過程，所以這一發(fā)現(xiàn)對于人類發(fā)育也很重要。人們認為動力蛋白通過拉動有絲分裂紡錘體來影響分裂，而動力蛋白如何決定拉動紡錘體的方向是該領域的圣杯。

當細胞準備進行不對稱分裂時，動力蛋白分子沿著微管向相反方向移動并錨定在細胞壁中。在研究人員發(fā)現(xiàn)She1的作用之前，人們一直認為動力蛋白獨自決定如何引導紡錘體將染色體拉開。在這項研究中，研究人員通過全內(nèi)反射熒光顯微技術TIRF，在高分辨率下觀察單個分子，他們可以觀察到動力蛋白沿微管軌道移動。

研究人員觀察了She1與動力蛋白在微管軌道上的接觸和結(jié)合，發(fā)現(xiàn)只有當動力蛋白在微管上移動時，She1才與之相互作用將其阻斷。他們本以為She1通過阻斷動力蛋白來抑制不對稱分裂，結(jié)果卻令人驚訝。研究顯示，She1會改變微管軌道，使動力蛋白無法通過，來促進不對稱分裂。

作者指出，這雖然是一個小差異，但是卻很重要。研究人員認為She1負責決定微管軌道是否可以通行。動力蛋白是一個一直處于開啟狀態(tài)的引擎，而She1特異性的在局部對其進行調(diào)控。如果紡錘體一端的She1濃度高，肌動蛋白就只能在另一側(cè)拉動，這樣的機制決定了肌動蛋白拉動紡錘體的方向。

目前人體中還未發(fā)現(xiàn)對應酵母She1的蛋白，不過研究人員相信未來也會在人體內(nèi)發(fā)現(xiàn)類似蛋白，負責在細胞不對稱分裂中調(diào)控和指導動力蛋白。