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  • 中科院JBC揭示细胞周期调控新机制

    中国教育装备采购网2013-08-02 13:31围观199次我要分享我要投稿

      来自中科院微生物学研究所的研究人员证实,Cyclin D1可以不依赖Cdk4,而是通过提高NDR1/2的激酶活性来促进细胞周期进程。这项研究发表在7月29日的《生物化学杂志》(JBC)上。中科院微生物研究所的叶昕(Xin Ye)研究员是这篇论文的通讯作者。其主要研究方向和内容包括:细胞周期调控机制,以及病毒与宿主互作的分子机制。在Science, Neuron, PNAS,等杂志上发表论文20余篇。

      Cyclin/Cdks通过磷酸化下游底物在细胞周期进程中发挥重要的调控作用。不同的Cyclin/Cdks在细胞周期的不同阶段执行它们的功能。Cyclin D1/Cdk4复合物在G1期发挥重要的作用。它能够磷酸化Rb家族蛋白,使得它们无法发挥转录抑制子功能,从而激活E2F依赖性的转录,促进进入S期,启动DNA合成。cyclin D1/Cdk4还可以磷酸化Smad3抑制它的转录活性和抗增殖功能。近期,研究揭示cyclin D1/Cdk4可以磷酸化转录因子FOXM1,提高它在黑色素瘤中的稳定性和活性。为了进一步探索cyclin D1/Cdk4调控细胞周期进程的机制,研究人员采用了一种TAP标记纯化方法来鉴别Cdk4互作蛋白,发现了NDR1/2蛋白。有趣的是,当研究人员证实NDR1/2和cyclin D1/Cdk4之间的相互作用时,观察发现NDR1/2可以独立于Cdk4,与cyclin D1相互作用。但NDR1/2和cyclin D1/Cdk4无法磷酸化彼此,此外,研究人员发现,NDR1/2不影响cyclin D1/Cdk4磷酸化GST-Rb的激酶活性。他们证实,是cyclin D1而非Cdk4促进了NDR1/2的激酶活性。

      研究人员还证实,不能结合Cdk4的cyclin D1 K112E也可以促进NDR1/2激酶活性。为了检测cyclin D1是否是通过促进NDR1/2激酶活性来促进了G1/S期转换,他们利用cyclin D1和cyclin D1 K112E四环素控制系统(tet-on)细胞系进行了流式细胞仪分析。研究数据表明,cyclin D1和cyclin D1 K112E都能够促进G1/S期转换。

      重要的是,研究人员发现抑制NDR1/2可以几乎完全地破坏cyclin D1 K112E促进G1/S期转换的功能。与此相一致,他们发现在过度表达cyclin D1 K112E的细胞中p21蛋白水平下降,而抑制NDR1/2则无此效应。这些研究结果揭示了cyclin D1的一项新功能机制:独立于Cdk4,通过提高NDR激酶活性促进了细胞周期的进程。

     

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