細(xì)胞分裂關(guān)鍵蛋白的雙重作用

上海雙博生物科技有限公司的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞周期蛋白cyclin B1/Cdk1復(fù)合體除了在細(xì)胞分裂中起關(guān)鍵作用以外，還能增強(qiáng)線粒體的活性，為細(xì)胞分裂提供額外的能量。這是發(fā)現(xiàn)這種復(fù)合體具有雙重功能。

在此基礎(chǔ)上，人們可以通過靶標(biāo)cyclin B1/Cdk1控制細(xì)胞能量的生產(chǎn)，為癌癥治療和再生醫(yī)學(xué)提供幫助。

“這些蛋白不僅控制著細(xì)胞周期的推進(jìn)，還能增加線粒體的能量生產(chǎn)，”*這項(xiàng)研究的研究人員說。“這兩個(gè)過程同時(shí)發(fā)生，因?yàn)榧?xì)胞周期的前進(jìn)需要消耗額外的能量。”

此前人們知道，cyclin B1/Cdk1復(fù)合體會介入細(xì)胞周期的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)——G2期。細(xì)胞周期在這一階段出現(xiàn)暫停，以便為有絲分裂做好準(zhǔn)備，隨后細(xì)胞就會進(jìn)入M期開始分裂。

研究人員發(fā)現(xiàn)，cyclin B1/Cdk1除了推動細(xì)胞周期進(jìn)入M期以外，還會離開細(xì)胞核進(jìn)入線粒體，在細(xì)胞zui需要能量的時(shí)候促進(jìn)能量的生成。這個(gè)復(fù)合體能夠特異性磷酸化一類線粒體蛋白（complex I），從而增強(qiáng)該細(xì)胞器合成ATP的能力，保證細(xì)胞有足夠的能量進(jìn)行分裂。

研究人員對小鼠和人類的細(xì)胞進(jìn)行了研究，包括乳腺癌細(xì)胞和正常的乳腺上皮細(xì)胞。當(dāng)細(xì)胞周期從G2向M期推進(jìn)時(shí)，他們檢測了cyclin B1/Cdk1對線粒體能量代謝的調(diào)控。他們發(fā)現(xiàn)，cyclin B1/Cdk1復(fù)合體使線粒體蛋白的磷酸化增加，而這一現(xiàn)象促進(jìn)了線粒體的能量生產(chǎn)。研究現(xiàn)實(shí)，逆轉(zhuǎn)這一過程會減少能量的生成。（延伸閱讀：eLife解答有絲分裂半世紀(jì)謎題）

研究指出，cyclin B1/Cdk1既能感知細(xì)胞的能量需求，又將這一信息傳遞給線粒體。而這一機(jī)制使其有望成為癌癥治療的潛在靶標(biāo)。

“在放療或*所造成的壓力下，腫瘤細(xì)胞可能需要線粒體提供額外的能量，對DNA損傷進(jìn)行修復(fù)，”研究人員說。“在腫瘤細(xì)胞中阻斷細(xì)胞核與線粒體的這種通訊，并同時(shí)抑制糖酵解，將是治療癌癥的一條新途徑。”除了增強(qiáng)放療和*效果以外，調(diào)控細(xì)胞的能量生產(chǎn)也能夠延緩腫瘤的生長，這是一種釜底抽薪的策略。

另一方面，在普通組織中增強(qiáng)線粒體的能量生產(chǎn)，可以幫助再生性細(xì)胞（例如肌肉干細(xì)胞）修復(fù)受損的組織。

這項(xiàng)研究將兩個(gè)不同的領(lǐng)域關(guān)聯(lián)在一起：細(xì)胞周期研究和線粒體研究。“研究線粒體或細(xì)胞周期的人很多，但很少有人研究二者之間的關(guān)聯(lián)，”研究人員說。

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