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中心体由中心粒和围绕在中心粒周围的高电子密度物质(PCM)组成,是动物细胞中最主要的微管组织中心。在间期细胞中,两个中心粒间存在一种松散的蛋白连接体,使其不会相互分开,保证中心体的微管组织能力更加集中。连接体蛋白在G2期后期会被Nek2A等激酶磷酸化,导致中心体间连接逐渐减弱。核膜破裂后,完全解除连接的两个中心体通过驱动蛋白Eg5分离到细胞的两极,参与双极纺锤体的形成。 本论文主要研究分析了一个新的中心体蛋白LRRC45在细胞周期中的功能。LRRC45全长含有670个氨基酸,分子量约为74kD,功能目前尚没有文献报道。通过生物信息分析,LRRC45在N端存在6个亮氨酸富集重复(1eucine rich repeat,LRR)结构域,在C端含有一个较长的coiled-coil结构域。免疫荧光和免疫电镜观察结果显示LRRC45主要定位于中心粒近端及中心粒之间连接处。在细胞中过表达带有GFP标签LRRC45的截短突变体发现,LRRC45的中心体定位依赖于其C端的coiled-coil结构域。过表达LRRC45的全长或C端会形成丝状结构,且这种丝状结构的形成不依赖于微管。电镜观察丝状物结构发现,LRRC45与中心体连接蛋白rootletin形成的纤维结构十分类似。生化实验表明,LRRC45可以自身结合形成聚合体。进一步实验发现,LRRC45的C端可以与另一个中心体连接蛋白C-Napl的C端(1852-2442aa)结合,并且LRRC45在中心体近端的定位依赖于C-Nap1。通过RNA干涉实验敲低LRRC45在U2OS细胞中的表达量,结果显示LRRC45敲低不影响细胞周期及细胞增殖,但会造成间期细胞中心体的提前分离。中心体连接蛋白通常受到细胞周期相关激酶的磷酸化调控。通过质谱分析发现,处于有丝分裂期的LRRC45在S335和S661两个位点存在磷酸化。此外,LRRC45的C端可以被参与中心体连接调控的激酶Nek2A磷酸化。磷酸化修饰后的LRRC45导致其形成丝状结构的能力降低,且在中心体上的定位减少,使得中心体间的连接减弱,发生分离。 综上所述,本研究首次发现新中心体蛋白LRRC45参与中心体间连接的形成。LRRC45定位于中心粒近端及中心粒间连接处,自身形成丝状聚合体。通过与C-Napl结合,在间期细胞中将两中心体连接起来。随着细胞有丝分裂的启始,LRRC45被Nek2A磷酸化,其丝状结构被破坏,并从中心体脱离,随之中心体间连接减弱。在Eg5的作用下两个中心体分离到细胞的两极,开始纺锤体组装。