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    我国学者提出微管正端追踪蛋白质机器巴豆酰化修饰调控细胞更新质量控制的新机制

    日期 2021-11-09   来源:化学科学部   作者:邢曦雯 张艳  【 】   【打印】   【关闭


    图.TIP60和HDAC3动态调控EB1的巴豆酰化修饰控制纺锤体准确定向

      在国家自然科学基金项目(批准号:21922706, 91854203, 91853115, 32090040, 31621002)资助下,中国科学技术大学刘行-臧建业-姚雪彪课题组,利用非天然氨基酸定点修饰技术,结合超高分辨活细胞显微成像方法,针对胃类器官研究体系,在细胞更新的质量控制研究方面取得重要进展,发现了乙酰转移酶TIP60与分裂纺锤体的精准调控有关。该研究成果以“TIP60动态催化EB1巴豆酰化确保细胞分裂纺锤体精准定位(Dynamic crotonylation of EB1 by TIP60 ensures accurate spindle positioning in mitosis)”为题,于2021年10月4号发表在《自然?化学生物学》(Nat. Chem. Biol.)期刊。论文链接:https://www.nature.com/articles/s41589-021-00875-7。

      在细胞有丝分裂过程中,微管正端跟踪蛋白EB1 通过一种微管依赖的方式结合到染色体动点,招募其它微管正端结合蛋白,调控微管正端的动态性和纺锤体的准确定向。合作团队的前期研究表明,幽门螺旋杆菌介导的胃上皮细胞炎-癌转变过程中,EB1的巴豆酰化修饰存在异常,并且通过对癌症基因图谱数据库(TCGA)分析发现乙酰转移酶TTIP60基因突变会增加胃癌的易感性,但这一过程的具体调控机制目前尚不明确。

      EB1通过与纺锤体基质蛋白NuMA形成的复合物可衔接星体微管与细胞皮层从而调控纺锤体定向,而这一功能受到EB1巴豆酰化修饰的严密调控。研究团队发现乙酰转移酶TIP60能催化EB1的巴豆酰化修饰,去乙酰化酶HDAC3使EB1去巴豆酰化,两者协同作用,动态调控EB1的巴豆酰化修饰,而EB1的持续巴豆酰化会导致其与微管结合能力减弱,使有丝分裂期星体微管的动态性与可塑性发生剧烈变化。同时,研究团队还成功建立了三维胃类器官,利用片层光显微成像系统解析了EB1巴豆酰化修饰动态性精密调控纺锤体定向的生理学功能,阐明了胃上皮细胞更新质量控制的分子机制。该工作系统评估了TIP60-EB1巴豆酰化的生理学功能,阐明了EB1巴豆酰化修饰在细胞更新过程中的质量控制机制,为动态干预幽门螺杆菌介导的炎-癌转化提供了独特的靶向化学生物学技术策略。