高等动物细胞核膜和核纤层结构、功能及动态变化调控机制

细胞核是真核细胞中最大的细胞器．高等动物细胞核主要由双层核膜、核孔复合体、核纤层、染色质和核仁等组成．在细胞有丝分裂期,细胞核呈现去装配和再装配等动态变化．在细胞分裂间期,核膜、核孔复合体和核纤层构成细胞核的外周结构,为遗传物质在染色质和核仁中的代谢提供了一个相对稳定的环境,同时调控细胞核内外的物质转运,在细胞增殖、分化、个体发育和细胞衰老等许多方面发挥着重要作用．本文主要对高等动物细胞核膜和核纤层结构、功能及动态变化调控机制等方面的研究进展进行简要综述．     

Ran及其结合与调控蛋白在核膜装配过程中的调控作用

核膜在细胞周期中呈现高度的动态性：在细胞分裂的前中期,核膜崩解并分散到细胞质中;在细胞分裂的后期,核膜开始在染色体的表面重新装配,最终形成完整的核膜结构。近期的研究发现,Ran GTP酶、物质转运蛋白importinβ、内层核膜蛋白LBR（lamin B receptor）以及核孔复合体蛋白nucleoporins在核膜重建的过程中起关键性调控作用,并受到细胞周期调控因子p34cdc2激酶的调节。LBR是一个八次跨膜的膜蛋白,主要定位于内层核膜。在细胞分裂的早期,随着核膜崩解,LBR与核膜崩解而生成的小膜泡一起分散到细胞质中;在细胞分裂的后期,通过LBR与importinβ相互结合,含有LBR的膜泡被importinβ携带至染色质的表面参与核膜重建。目前已知p34cdc2激酶对LBR与importinβ介导的核膜重建起重要调控作用。Nucleoporins是核孔复合体主要组分。随核膜崩解,核孔复合体解聚成nucleoporins,分散到细胞质中,或结合到其他亚细胞成分上。细胞分裂后期,核孔复合体伴随核膜装配而组装。     

利用腺病毒DNA与爪蟾卵提取物在非细胞体系中重构细胞核(简报)

1983年,Lohka和Masui首先报道,用精子染色质与卵提取物一起温育,可以组装成具有典型结构的细胞核。这种核不仅具有合成DNA的能力,而且还能进入M期。同年,     

应用HeLa细胞染色体（簇）和蛙卵提取物进行细胞核体外重建试验

将ＨｅＬａ细胞中期染色体（簇）、非液爪蟾卵提取物和ＡＴＰ再生体系混合温育,能够促使细胞核自发重建。在此非细胞体系中重建的细胞核处于一般细胞核大小范围,具有典型的双层核膜、核孔复合体、染色质、核纤层、核骨架等结构;核重建具有一个明显的过程;发现环形片层通过与核膜融合方式参与核膜和核孔复合体组装。     

应用HeLa细胞染色体(簇)和蛙卵提取物进行细胞核体外重建试验

将HeLa细胞中期染色体(簇)、非洲爪蟾卵提取物和ATP再生体系混合温育,能够促使细胞核自发重建。在此非细胞体系中重建的细胞核处于一般细胞核大小范围,具有典型的双层核膜,核孔复合体、染色质、核纤层、核骨架等结构,核重建具有一个明显的过程;发现环形片层通过与核膜融合方式参与核膜和核孔复合体组装。     

短时间低浓度紫杉醇处理能够诱导非中心体依赖性的多极纺锤体组装和非整倍体细胞的产生

紫杉醇是一种能够与微管相结合的药物, 被广泛应用于肿瘤的治疗. 本研究发现, 应用短时间低浓度的紫杉醇处理细胞, 能诱导有丝分裂期细胞发生非中心体依赖性的多极纺锤体组装. 将细胞内的TPX2去除或在细胞内过量表达Aurora-A激酶, 能够减少紫杉醇诱导的多极纺锤体的产生. 通过缩时电影活细胞示踪观察发现, 经紫杉醇短时间处理的部分细胞可以完成多极细胞分裂, 产生多个子细胞; 其中部分子代细胞还可以再进行至少一个周期, 产生新的子细胞. 通过软琼脂板长时间培养实验显示, 紫杉醇处理后存活下来的细胞可以形成具有不同于母代细胞染色体数目的子代细胞克隆. 由以上结果可知, 短时间低浓度紫杉醇处理能诱导非整倍体子细胞的产生.