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細(xì)胞精確的自我復(fù)制是其生活史的重要組成部分，也是人體健康的重要保證。在有絲分裂過程中，包含在染色體中的父代遺傳信息在經(jīng)歷諸多復(fù)雜的運動后，均等地傳遞給兩個子細(xì)胞。染色體分離的時空序列性及保真性通過著絲粒與紡錘體的協(xié)調(diào)來完成(Clevelandet al., 2003；Liuet al., 2020)。著絲粒組裝與結(jié)構(gòu)變異可導(dǎo)致染色體碎片化及基因組不穩(wěn)定表型(Ly and Cleveland, 2017)，促進(jìn)腫瘤的發(fā)生與發(fā)展。PLK1是有絲分裂重要的調(diào)控激酶之一，負(fù)責(zé)有絲分裂進(jìn)入、中心體成熟、紡錘體可塑性、染色體排列和胞質(zhì)分裂等多種有絲分裂事件。但是PLK1激酶活性在有絲分裂前中期調(diào)控的詳盡分子機(jī)制仍不清楚。

7月13日,中國科大細(xì)胞動力學(xué)教育部重點實驗室發(fā)掘新著絲粒蛋白Apolo1并揭示細(xì)胞更新質(zhì)量控制機(jī)制，在Cell Reports雜志在線發(fā)表“Feedback control of PLK1 by Apolo1 ensures accurate chromosome segregation”。針對PLK1激酶在有絲分裂前中期的時空動態(tài)特征及其關(guān)聯(lián)的生物學(xué)意義，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)姚雪彪/劉行/劉丹合作團(tuán)隊采用真核細(xì)胞有絲分裂調(diào)控網(wǎng)絡(luò)基因共進(jìn)化策略與細(xì)胞器時空蛋白質(zhì)組學(xué)方法（Wanget al., 2004; Liuet al., 2020），發(fā)現(xiàn)并命名了一個新穎的著絲粒功能蛋白，Apolo1（Adaptor of Polo1）。Apolo1在后生代細(xì)胞進(jìn)化中呈現(xiàn)，并在動物中顯示出高保守性。這項工作系統(tǒng)地解析了Apolo1的生物化學(xué)功能，揭示Apolo1如何通過動態(tài)連接著絲粒蛋白激酶PLK1與磷酸酶PP1γ的互作（圖一），為詳盡的構(gòu)-效研究奠定基礎(chǔ)。

從分子機(jī)制上來說，Apolo1通過其N端與PLK1的PBD結(jié)構(gòu)域相互作用，而其C端包含一個經(jīng)典的PP1γ磷酸酶結(jié)合基序。有趣的是，Apolo1的PP1γ結(jié)合活性受到PLK1激酶磷酸化的調(diào)控。為此，PLK1-Apolo1-PP1γ構(gòu)筑了一個新的功能反饋環(huán)，在有絲分裂前中期精準(zhǔn)地調(diào)控著絲?？伤苄耘c有絲分裂染色體動力學(xué)，保證基因組穩(wěn)定性。事實上，功能蛋白質(zhì)組學(xué)與模式生物學(xué)研究提示了Apolo1在基因組穩(wěn)定性維系與干細(xì)胞增殖過程中的重要功能（Liet al., 2018;Olivieriet al., 2020）。

據(jù)悉，中國科大博士后徐雷雷、博士生Ali Mahboob和博士后段文秀為本論文共同第一作者，中國科大姚雪彪教授、劉行教授、劉丹教授、竇震副教授和袁梟副研究員為該文共同通訊作者。研究過程中，德國馬普細(xì)胞發(fā)育所的Anthony Hyman團(tuán)隊、中國科學(xué)院上海營養(yǎng)健康所李林團(tuán)隊、潘巍峻團(tuán)隊與南方科大田瑞軍團(tuán)隊給予了協(xié)作與支持。這項工作于7月13日在Cell Reports雜志在線發(fā)表“Feedback control of PLK1 by Apolo1 ensures accurate chromosome segregation” （圖二；doi: 10.1016/j.celrep.2021.109343）。

論文鏈接：https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(21)00719-1

參考文獻(xiàn)

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(細(xì)胞動力學(xué)教育部重點實驗室、科研部)