在賓夕法尼亞大學Perelman醫學院生理學助理教授Ekaterina Grishchuk博士,和葡萄牙波爾圖大學的Helder Maiato領導下,一個國際研究小組報告稱他們發現了在細胞分裂過程中引導染色體如何移動的一個細胞內系統。
該研究小組發現,在細胞內的高速公路——微管上有一些特異的化學信號為細胞分裂過程中染色體走哪條途徑指明了方向。研究人員將他們的結果發布在5月15日的《科學》(Science)雜志上。
微管是賦予細胞結構及組織細胞的重要元件,也是主要的胞內運輸網絡。馬達蛋白沿著微管移動在有絲分裂過程中運送了染色體和其他的亞細胞器。然而直到現在尚不清楚在細胞分裂過程中馬達蛋白是如何沿著這一高速公路為染色體導航的。研究小組發現,給微管帶上標簽的一些標記物指出了染色體馬達蛋白應該前進的道路。
在細胞分裂過程中,染色體在專門的紡錘體微管上移動讓自身在赤道板上排成直線,由此使得它們能夠平均分配到生成的兩個子細胞中。研究小組證實微管的一種特異性翻譯后修飾控制了染色體為實現這種排列而進行的移動。
Grishchuk實驗室證實,在某些微管軌道上由分子馬達蛋白CENP-E介導的運輸顯著增強。Grishchuk說:“由Maiato實驗室完成的細胞生物學實驗對這一生物物理研究進行了補充,由此發現了如果除去這些導向標記物,CENP-E-kinesin馬達無法將染色體帶到它們的排列位置。
“我們采用了高分辨率的激光捕獲技術,使得能夠在單分子水平上觀察移動和作用力,從而獲得了這一研究發現。借助于這些涉及多學科研究方法,我們希望能夠認識在分裂細胞中確保染色體分裂高保真性的機制,以及了解如何來防止病理性的染色體不穩定。”
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