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周军教授解析纺锤体定向

       2014年1月27日,国际学术刊物《美国科学院院刊》(PNAS)在线发表了南开大学生命科学学院药物化学生物学国家重点实验室周军教授课题组的最新研究成果,揭示细胞分裂方向调控的重要机制。
细胞分裂方向的确定对于细胞命运的决定和组织的形成十分重要,此过程依赖于有丝分裂纺锤体相对于细胞皮层的精确旋转(即纺锤体定向),纺锤体定向错误会导致发育异常以及肿瘤等疾病的发生,但有关的分子机制尚不清楚。
       周军教授课题组的博士生杨云帆等人发现CYLD通过其作为微管结合蛋白和去泛素酶的双重角色来调节纺锤体定向。一方面,CYLD直接结合并稳定星体微管,使得星体微管可以与细胞皮层接触;另一方面,CYLD去除皮层极性蛋白dishevelled的多聚泛素链,使得dishevelled可以与NuMA相互作用,从而招募NuMA和dynein/dynactin马达蛋白复合物至细胞皮层。CYLD通过上述双重作用,使得细胞皮层处的dynein/dynactin马达蛋白复合物在星体微管上产生拉力,从而促进纺锤体相对于细胞皮层进行旋转。这些研究结果表明CYLD介导的星体微管与皮层极性蛋白复合物的精致互动对于纺锤体定向和细胞分裂方向确定至关重要,同时为理解CYLD在肿瘤发生中的作用提供了新思路。
       此项工作得到国家科技部973计划课题和国家自然科学基金的资助。美国德克萨斯大学MD安德森癌症中心的Shao-Cong Sun教授为该研究提供了CYLD基因敲除小鼠。