組蛋白 H3T3 磷酸化體細胞染色體前中期到中期的動態(tài)變化模式圖

組蛋白磷酸化修飾與著絲粒功能的建立、維持相關(guān)。*遺傳與發(fā)育生物學研究所韓方普研究組從 2010 年開始從事玉米、小麥 H2A 和 H3 的磷酸化修飾與染色體取向、分離等功能研究。由于植物染色體的復(fù)雜性及特殊性，得到部分不同于酵母及人類的結(jié)果。H2A 磷酸化激酶 Bub1 的定位及細胞周期變化，結(jié)合 RNAi 與 H2A 磷酸化信號變化，在玉米特殊的微小染色體、減數(shù)突變體中發(fā)現(xiàn)這一復(fù)合物與減數(shù) I 染色體著絲粒的取向無關(guān)，與著絲粒的活性相關(guān)的研究結(jié)果已于 2017 年初發(fā)表在 New Phytologist 上。科研人員試圖找到 H3T3 磷酸化與染色體動態(tài)變化、著絲粒活性的關(guān)系及其變化的機制。經(jīng)過多年努力，研究人員獲得了 H3T3 磷酸化的激酶 Haspin 抗體，并進行玉米減數(shù)突變體的細胞學觀察。

體細胞 H3T3 磷酸化抗體免疫熒光結(jié)果表明：有絲前期及早中期染色體，H3T3 磷酸化發(fā)生在姊妹染色體單體間。細胞周期 H3T3 磷酸化的動態(tài)變化以及玉米減數(shù)突變體的結(jié)果均顯示，H3T3 磷酸化與 cohesion 相關(guān)。有趣的是，失去活性的著絲粒部位在早期出現(xiàn) H3T3 磷酸化的信號 (圖 a)。這一結(jié)果*不同于 H2A 磷酸化及 H3Ser10 磷酸化只發(fā)生在有功能的著絲粒區(qū)。隨著染色體收縮進入中期準備完成染色體的正確取向和分離，H3T3 磷酸化信號只在 inner centromere 出現(xiàn) (圖 b)。植物著絲粒區(qū)的 H3 核小體部分被 CENH3 核小體取代，但在有絲前期及早中期染色體上，著絲粒區(qū)的 CENH3 核小體與 H3 核小體混合在一起，沒有區(qū)域或是位置的專化性。但染色體進入中期準備開始完成取向分向兩極時，著絲粒區(qū)內(nèi)側(cè)（inner centromere）*是 H3T3 核小體形成的區(qū)域；而外側(cè)均是 CENH3 核小體分布為主。這可能和 spindle 的正確連接及功能動粒形成密切相關(guān)，深入研究動粒蛋白及其調(diào)控過程的工作正進行中。