据了解,染色体作为承载遗传物质的细胞结构,其分离过程受到严格调控。对于哺乳动物卵母细胞而言,为确保染色体正确分离,纺锤体组装检验点(SAC)会检查动粒是否附着到纺锤体微管,染色体是否精确排列在中期板。当SAC相关条件满足后,细胞从中期向后期转变,启动染色体分离过程,经过连续两次减数分裂后,最终形成等待受精的成熟卵子。
在实验中,团队发现,控制线粒体分裂的动力蛋白相关蛋白DRP1,能够与着丝粒蛋白F(CENP-F)相互作用,并参与调控染色体分离。这一现象与传统教科书中对DRP1的经典功能阐述截然不同。为充分验证这一调控机制及阐明分子机理,课题组利用高精度蛋白质谱分析、高分辨显微成像、活细胞动态观测及相关分子与细胞生物学技术,从细胞、亚细胞和分子水平等多个维度开展研究。经过近10年持续攻关,课题组最终证明了DRP1是一种潜在的SAC蛋白,能够被CENP-F招募到着丝粒上,并通过结合APC2(后期促进复合体亚基2)调节CyclinB1(细胞周期蛋白B1)和Securin(分离酶抑制蛋白)的降解,进而调控染色体的分离过程。
这一成果拓展了人们对细胞周期调控的认知,为解析配子染色体异倍性发生机理提供了新路径,也为提高配子成熟质量、预防染色体异倍性引起的出生缺陷提供了新的治疗靶点。该研究成果目前在线发表在期刊Nature Communications上。