2月9日，國際學(xué)術(shù)期刊《自然—細(xì)胞生物學(xué)》（Nature CellBiology）在線發(fā)表了中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所研究員朱學(xué)良和美國華盛頓卡耐基研究所教授鄭詣先的合作研究結(jié)果：Nudel和胞質(zhì)動力蛋白在紡錘體基質(zhì)組裝中發(fā)揮重要作用，進(jìn)而調(diào)控有絲分裂紡錘體的正確形成。

紡錘體是主要由微管形成的紡錘形的動態(tài)結(jié)構(gòu)，負(fù)責(zé)真核細(xì)胞有絲分裂過程中遺傳物質(zhì)（染色體）的均等分離。因此，紡錘體的異常會引起遺傳不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致細(xì)胞死亡或腫瘤、癌癥等**的發(fā)生。早在幾十年前，人們就提出可能存在一些獨立于微管的基質(zhì)成分，對紡錘體組裝起著重要作用，但一直未能被證實。鄭詣先研究組近來利用偶聯(lián)有蛋白質(zhì)激酶AuroraA的微小磁珠在非洲爪蟾卵抽提物中組裝成的紡錘體，證明了一種富含生物膜的紡錘體基質(zhì)（spindlematrix）的存在，并發(fā)現(xiàn)B型核纖層蛋白（Lamin）也是其中的一個重要成分。這種紡錘體基質(zhì)與微管相輔相成，前者促進(jìn)后者形成正常的紡錘體結(jié)構(gòu)，而后者的聚合又增強前者的組裝。另一方面，紡錘體的正確形成需要胞質(zhì)動力蛋白（dynein），即一種被稱作“分子馬達(dá)”的能夠朝向微管負(fù)端運動的蛋白質(zhì)復(fù)合物。朱學(xué)良研究小組發(fā)現(xiàn)，Nudel是dynein的調(diào)節(jié)因子，并在有絲分裂中有重要功能。

作為中科院“海外合作伙伴計劃”的成員，他們共同探索了紡錘體組裝的機(jī)理。博士研究生馬麗觀察到體外紡錘體形成過程中微管和基質(zhì)的詳細(xì)變化，發(fā)現(xiàn)微管首先從AuroraA磁珠上長出，形成放射狀的星體（aster），同時在微管上出現(xiàn)含LaminB的顆粒;隨著時間的推移，星體微管密度加大但長度變短，形成球狀物，在此過程中，兩個星體會融合形成以磁珠為兩極的紡錘體，LaminB的顆粒也變得高度富集。她和同事們發(fā)現(xiàn)，分離出的紡錘體基質(zhì)中含有dynein和Nudel，并且LaminB可以和Nudel直接結(jié)合。去除Nudel或失活dynein，都可以抑制基質(zhì)的富集并使紡錘體組裝停留在星體階段。去除LaminB后，則形成膨大的異常紡錘體。這些結(jié)果說明，Nudel和dynein可以通過聚集LaminB等紡錘體基質(zhì)成分來調(diào)節(jié)紡錘體的組裝。而且，由于分離的紡錘體基質(zhì)中還含有大量參與細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、轉(zhuǎn)錄調(diào)控、膜運輸?shù)裙δ艿闹匾鞍踪|(zhì)分子，研究人員推測，紡錘體基質(zhì)可能還行使其他有待進(jìn)一步認(rèn)識的功能。

這項研究得到了科技部、國家自然科學(xué)基金委、中國科學(xué)院以及美國霍華德休斯醫(yī)學(xué)院、美國卡耐基研究所的經(jīng)費支持。

關(guān)鍵詞：細(xì)胞、生物學(xué)

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