有丝分裂激酶Aurora B的研究进展

真核生物细胞通过有丝分裂将遗传物质均等地分配到两个子细胞中,从而维持基因组的稳定性。有丝分裂的每一环节都需要精准而细致的调控,这依赖于一系列调节机制,尤其需要多个相关激酶的共同协调。Aurora B是一个关键的有丝分裂调控激酶,伴随有丝分裂的进行,其先后在染色体臂、内着丝粒、中央纺锤体、中体上动态分布。与其高度时空动态性相一致的是,Aurora B在有丝分裂的多个环节,如姐妹染色体粘连、动粒微管连接、纺锤体检验点和胞质分裂过程中都发挥着一系列重要功能。本文将概述近年来Aurora B激酶功能与调控方面的研究进展。     

慢病毒介导的RNA干涉对乳腺癌SKBR3细胞HER2受体的下调及生长抑制

大约30％的乳腺癌中有表皮生长因子受体家族蛋白HER2的过表达,此类癌症的预后差,恶性程度高。RNA干涉（RNAi）是最近发展起来能特异性抑制哺乳动物细胞中基因表达的新技术。本文在以往获得的能够产生良好基因沉默效应的小干涉RNA（siRNA）的基础上,构建了U6和H1双启动子siRNA表达载体,并转染HER2高表达乳腺癌SKBR3细胞定量测定了其HER2下调效应。随后,siRNA表达盒经LR重组反应被克隆入慢病毒载体中,在成功包装成病毒后,感染SKBR3并经荧光定量PCR、蛋白印迹杂交和流式细胞仪一系列实验证明慢病毒介导的RNAi确实能有效地下调肿瘤抗原HER2的表达。细胞长期增殖实验表明经慢病毒处理后细胞生长得到抑制。我们的研究为进一步阐明HER2与癌症恶化的关系以及发展新的基因治疗药物提供了工具和可能。     

纺锤体可塑性与动力学调控

细胞精确的自我复制依赖纺锤体的可塑性和精准调控。功能纺锤体的形成取决于着丝粒动力学、纺锤体微管和星状微管可塑性的时空动态调控。纺锤体的可塑性研究在过去的三十年间取得了迅猛的发展,生物化学研究发现并鉴定了大量的纺锤体蛋白与翻译后修饰,结构生物学研究解析和阐明了部分关键蛋白的结构和作用机制。如何解析纺锤体高级结构的变化与其对应的生物学意义,并把纺锤体的动态表观标示转化为三维类器官干细胞增殖的质量控制标准将是下一阶段纺锤体可塑性与调控研究的重要科学问题。该文将简介纺锤体可塑性与动力学研究进展及研究前景。     

超高分辨率显微技术研究进展CSCD

光学显微成像具有极为悠久的历史,但一直以来,光学成像一直受到衍射极限的限制而分辨率无法突破200 nm。近年来,超高分辨率显微技术的发展使得光学显微成像分辨率达到了20 nm以下。值得庆贺的是,德国科学家Stefan Hell、美国科学家Eric Betzig和William Moerner因其在超高分辨率显微技术方面的突出贡献获得了2014年的诺贝尔化学奖。在这篇文章中,我们就简要介绍一下超高分辨率显微技术的发展和应用,并带领读者一同寻访大师的科学足迹。     

.用酵母双杂交系统筛选CENP-E相互作用蛋白

纺锤体检验点(spindle checkpoint)是一个重要的细胞分裂生化调节通路, 可监督染色体正确分离和传代．着丝粒相关蛋白E (centromere-associated protein E, CENP-E)是一个分子量为312 kD的微管马达驱动蛋白,可以衔接纺锤体微管与动点并参与纺锤体检验点调控．为研究CENP-E的作用机理,以其动点结合区域为诱饵蛋白,用酵母双杂交技术从人HeLa细胞 cDNA 文库中筛选出了Nuf2蛋白．体外的pull-down实验和体内的免疫共沉淀实验表明, Nuf2蛋白通过其卷曲螺旋(coiled-coil) 功能域特异结合CENP-E的 C 末端区域,间接免疫荧光显示Nuf2与CENP-E共定位于细胞有丝分裂期染色体的动点．由此推论, CENP-E 通过Nuf2的直接作用参与构筑动点-微管界面,进而参与细胞有丝分裂纺锤体检验点信号转导通路,为染色体正确分离发挥调控作用．     

细胞动粒蛋白Hec1启动子的结构及功能分析

细胞的分裂是一个严格调控,高度有序的过程.为了将复制后的染色体均匀、准确地传递给两个子细胞,细胞在分裂中后期受到纺锤体检验点的严格监控.Hec1定位于动粒,是纺锤体检验点调控的关键蛋白之一,它通过螺旋 螺旋结构域与其他动粒蛋白相互作用调节姐妹染色体的精确分离.为研究Hec1转录水平的调控机理,采用BLAST工具,从GenBank 中搜索到了人Hec1基因上游的序列,并利用在线工具http://mbs.cbrc.jp/research/db/TFSEARCH.html提供的转录因子结合位点搜索引擎,对其5′启动子调节区段进行了分析.分析结果表明：在Hec1基因上游-200～-1序列内,存在E2F、ATF4和cAMP应答元件结合蛋白（CREB）等转录因子调控元件.在结构分析的基础上,提取HeLa细胞基因组DNA,用PCR方法克隆了Hec1基因启动子,并构建了多个含启动子不同区段的pGL3荧光素酶报告基因表达质粒.瞬时转染HeLa细胞后的结果表明,-70～－63以及－155～－144之间的启动子区对维持荧光素酶活性最为关键.凝胶迁移实验证明,这两个区段分别能够和转录因子CREB以及ATF4结合.随后,采用野生型的以及含有133位磷酸化位点突变的CREB转染HeLa细胞,通过荧光定量PCR实验发现,Hec1的表达水平分别出现明显上升和下降.该结果表明,Hec1表达的调控是通过CREB的活化来完成的.     

纺锤体组装检验点:染色体稳定性的守护神

有丝分裂是真核生物进行细胞增殖的基本方式,其根本目的是准确无误地将复制好的染色体平均分配到两个子细胞中。在细胞有丝分裂过程中,纺锤体组装检验点的作用是产生"等待"信号,直至所有的染色体都排列到赤道板上并建立正确的双极定向,以确保染色体的均等分配。在高等动物中,细胞的纺锤体组装检验点功能行使异常,染色体分离将出现错误,导致子代细胞的染色体数量不稳定,进而诱发肿瘤或导致其他疾病的发生。纺锤体组装检验点一直以来都是细胞生物学家研究的热点,然而其作用的分子基础和调控因素还不是十分明了,该文将对近年来关于纺锤体检验点的研究进展进行总结和探讨。