细胞分裂和神经退行性疾病之间有什么联系?

细胞分裂是多种动物发育、组织修复和繁殖的重要过程。细胞分裂的目的是将遗传物质或DNA分离成两个新形成的子细胞。细胞分裂失败常常导致人类疾病,包括癌症或唐氏综合症。最近,参与细胞分裂的基因缺失已被证明会导致神经退行性疾病,如阿尔茨海默氏症,但其原因尚不清楚。了解细胞分裂基因的功能和调控机制对我们寻找答案非常重要。

图1所示。正常胚胎含有少量的中间区微管,而ATX-2的缺失导致中间区微管模糊或几乎不可见,这表明ATX-2的功能适当地维持了这种结构。(改编自Gnazzo等人,2016)。

发表在细胞分子生物学2016年8月,利用遗传学和显微镜技术,我们的实验室证明了线虫胚胎中人类神经退行性疾病蛋白ATX-2的同源物的消耗,导致细胞分裂失败和纺体中间区微管的丢失,这是子细胞分离所必需的结构(图1)。我们发现ATX-2蛋白靶向并维持纺体中间区称为ZEN-4的运动蛋白。纺锤体中间区没有ZEN-4,细胞分裂失败。ATX-2通过调节另一种被称为PAR-5的保守蛋白来调节这一过程,PAR-5是一种蛋白质翻译的调节剂。PAR-5通常结合并阻止ZEN-4进入纺锤体中间区。我们发现ATX-2调节PAR-5的表达和定位为细胞分裂所必需的梭形结构(图2),从而允许适当的细胞分裂进行。最后,我们已经证明ATX-2和PAR-5都定位于有丝分裂纺锤体结构,这在以前没有被描述过。由于ATX-2和PAR-5都是蛋白质翻译调节因子,因此细胞分裂过程中的定位模式和共同调控表明,定位rna在细胞分裂过程中具有广泛而重要的作用。

图2所示。ATX-2调节ZEN-4(紫色)和PAR-5(橙色)在成功完成细胞分裂所需的有丝分裂结构上的适当定位。(改编自Gnazzo等人,2016)。

RNA的有丝分裂功能和动力学是一个非常新的和令人兴奋的研究领域,对我们对神经退行性疾病的理解具有深远的影响。官方manbetx手机版

Megan Gnazzo, Ahna Skop报道
美国威斯康辛大学麦迪逊分校遗传学实验室

出版

rna结合蛋白ATX-2通过PAR-5和ZEN-4调控细胞分裂。
Gnazzo MM, Uhlemann EE, Villarreal AR, Shirayama M, Dominguez EG, Skop AR
Mol Biol Cell. 2016年10月15日

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