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纺锤体和中间体作为有丝分裂过程中两个以微管为基础的结构,对于染色体分离和细胞分裂的正常进行是必不可少的。中心体作为纺锤体微管的组织者,其复制、成熟以及分离是构建有丝分裂中期双极纺锤体微管网络结构体系所必需的。大量的中心体蛋白己被报道参与调控纺锤体微管结构的组装以及维持纺锤体的完整性。有丝分裂末期,一些中心体相关蛋白还被发现定位于中问体,参与调控中间体装配,在胞质分裂过程中发挥关键作用。Cep57,原名translokin,最早被报道参与FGF-2胞质内转运过程。随后,蛋白质组学研究表明Cep57是一个新的中心体组分。在爪蟾卵提取物中,Cep57定位于中心体、纺锤体微管和动粒上,参与维持动粒和微管之间的稳定连接。哺乳动物细胞中,Cep57可以与微管直接结合,并使微管成束。其N端和C端分别含有一个非典型的中心体定位结构域和微管结合结构域。 本文主要围绕Cep57在微管组织、纺锤体和中间体装配过程中所执行的功能展开研究。免疫荧光实验和免疫胶体金电镜观察结果表明,Cep57是中心粒周围物质常驻蛋白,其中心体定位由N端卷曲螺旋结构域决定,而且不依赖于微管的存在。生化实验表明,Cep57与γ-tubulin环状复合体组分γ-tubulin、GCP2和NEDD1存在相互作用,其中NEDD1介导了Cep57的中心体定位。Cep57功能缺失可以抑制中心体微管的重组装;外源过表达Cep57能够使微管成束,稳定微管,从而抵御微管解聚药物nocodazole的处理。利用RNA干涉技术降低细胞内源Cep57的表达量,引起了多极纺锤体和染色体列队紊乱等一系列纺锤体装配异常。形成多极纺锤体的可能原因包括:中心体过度复制;前一次胞质分裂异常以及纺锤体极体碎裂。Cep57 RNA干涉实验表明,Cep57的敲低会显著抑制中心粒过度复制,并且间期细胞中的中心体数目并无异常,因此排除了前两种原因。中心粒和中心粒周围物质蛋白免疫荧光实验结果表明,Cep57的敲低使得纺锤体极体处的中心粒周围物质发生了碎裂,而且该碎裂过程依赖于驱动蛋白Eg5的参与。进一步研究发现Cep57的敲低造成了纺锤体微管的异常,纺锤体微管的长度、密度及刚性下降。此外,Cep57 RNA干涉也造成微管负端聚焦蛋白P150和NuMA的纺锤体定位的降低,进而加剧了中心粒周围物质的碎裂。此外,还观察到Cep57在胞质分裂期定位于中间体上,并且其中间体定位依赖于微管。酵母双杂交和免疫共沉淀实验表明Cep57可以直接与微管结合蛋白tektinl相互作用,并介导其中间体定位。Cep57表达量的下降破坏了中心纺锤体微管网络的组织,阻碍微管成束,造成中间体组分定位紊乱,中间体组装异常,最终导致胞质分裂受阻。 综上所述,中心体蛋白Cep57在细胞有丝分裂过程中发挥了重要的作用。它作为一个微管网络结构的稳定因子,通过稳定纺锤体极体和中间体结构中的微管网络,确保细胞周期顺利进行。