細胞分裂過程中染色體的不正確分布會帶來災難性的后果

日本筑波-染色體形式的DNA是生命的基本組成部分，這已不是什么秘密。細胞分裂過程中染色體的不正確分布會帶來災難性的后果。不平衡的染色體拷貝或非整倍性是腫瘤的標志，并影響包括人類在內的所有生物的發育和存活。

細胞如何傳播遺傳物質已經使研究人員著迷了幾個世紀。在2020年6月發表于《核酸研究》上的一項研究中，筑波大學的研究人員在木村敬二副教授的帶領下，確定了一種新的蛋白質復合體NWC，它參與了染色體的分布。

NWC與核仁(一種無膜的核內結構)相關，并在細胞分裂過程中重新定位到染色體的外圍。這種蛋白質復合物包含三種不同的蛋白質：NOL11，WDR43和Cirhin。NOL11通常與核仁相關，而WDR43和Cirhin是WD重復蛋白。木村副教授說：“這項研究很重要，因為迄今為止，核仁蛋白的有絲分裂功能尚未得到充分表征。”

該團隊使用免疫熒光技術檢測了NOL11在人細胞中的定位。使用專門的顯微鏡，蛋白質的位置可以通過其“發光”顯示出來。他們發現，NOL11在有絲分裂或核分裂過程中位于染色體的外圍。木村副教授解釋說：“當我們檢查NOL11蛋白時，我們意識到它沒有任何功能性基序。然后，我們探索了它可能與其他蛋白復合的功能。”

使用先進的分子技術，研究團隊確定了NWC復合物并對其進行了表征。他們檢查了從復合物中去除單個蛋白質的效果，發現NWC定位于染色體并在有絲分裂中起作用需要所有三個組件。減少細胞中NWC的量會導致細胞周期進程不完全，從而導致染色體無法分離，錯位，以及準確的染色體分布所需的蛋白質的位置和濃度存在缺陷，包括Aurora B，粘著蛋白復合物和組蛋白H3磷酸化。

Kimura副教授及其同事提出的結果表明，NWC通過允許Aurora B在著絲粒處積累(部分通過調節組蛋白磷酸化)而在有絲分裂染色體穩定性中發揮特定作用。NWC如何精確控制著絲粒附近的組蛋白磷酸化仍有待確定。

鑒于正確的染色體傳播對于生命和疾病的預防至關重要，因此這些結果可能會成為尋找基因的新焦點，這些基因突變后會導致非整倍性或染色體拷貝失衡。