细胞周期是真核细胞为了保证遗传物质高保真地进行准确、稳定的遗传,具备的一套复杂而精确的调控网络,染色体中的遗传物质经过复制后均匀地分配到两个子代细胞中。有丝分裂过程中任何步骤的错误都会导致非整倍体的产生,导致基因组不稳定性,引起细胞死亡或者肿瘤发生。因此,研究有丝分裂进程中染色体运动可塑性以及动态性的有机协调过程就显得尤为重要。借助于生物光子学以及化学生物学研究手段,我探讨了真核生物有丝分裂过程中染色体准确分离的分子调控机制。动点是存在于真核细胞中每一个着丝粒上的超级蛋白复合物,它给有丝分裂纺锤体微管提供了染色体上的结合点,起到了连接染色体和微管的作用,并且在整个有丝分裂进程中起始、控制和监管着染色体的运动过程。动物细胞的动点包含两个功能结构域,即在有丝分裂过程中始终紧密地与着丝粒DNA序列结合的动点内层,以及由很多具有动态性的蛋白复合体组成的动点外层,这些蛋白复合体绝大多数只在有丝分裂时期在动点上与微管相互作用。Aurora B与INCENP、borealin和survivin共同组成了染色体旅客蛋白复合物(chromosomal passenger complex, CPC), Aurora B激酶活性在有丝分裂前中期调控着染色体的列队过程,促使形成纺锤体检验点,纠正错误的动点-微管连接。有丝分裂后期开始之后,CPC复合物完成了其在动点上的使命,转运到中心纺锤体。对CPC复合物功能的干扰会引起中期染色体列队、分离和胞质分裂的缺陷。现有的文献报道表明survivin对于CPC复合物在细胞中的动态定位有一定的贡献,但是它是否对Aurora B的激酶活性有影响尚无定论。有研究表明Aurora B的底物可以抑制其激酶活性,而这种抑制作用可以被PLKI对这些底物的磷酸化作用逆转。但是PLK1和Aurora B这两个重要的激酶在有丝分裂中如何协作,其分子机制仍然很不明了。围绕着这个问题,我们进行了一系列实验,发现survivin是PLK1在有丝分裂过程中的一个新的底物,利用生物信息学鉴定并用生化方法确认了其磷酸化位点,进一步使用基于荧光共振能量转移的分子探针和细胞学相结合证实这个磷酸化过程对于Aurora B激酶活性的激活作用。由此,对于Aurora B在有丝分裂中的调控机制进行了进一步的解析。有丝分裂过程中染色体的列队分离是由动点和纺锤体微管间的动态连接所介导的,而蛋白激酶与磷酸酶的信号通路在双极定向连接建立过程中起着重要作用。PLK1和Aurora B作为两个主导调控蛋白,在有丝分裂各个阶段都有着千丝万缕的联系,推进有丝分裂进程。然而,我们对他们之间的反馈机制,以及Aurora B和PLK1在有丝分裂中的动态可塑性还不甚了解。利用PLK1活性光学探针,我们观察到其在有丝分裂中的时空活性变化,并进一步阐明了Aurora B通过维持PLK1在动点上的第210位苏氨酸的磷酸化状态,保持PLK1处于激活状态,以及他们之间相互作用的张力依赖性,从而阐明它们在有丝分裂过程中的相互调控关系。综上所述,我们探讨了有丝分裂过程中PLK1对survivin的修饰作用以及该作用对Aurora B激酶活性的影响；并探讨了Aurora B激酶和PLK1激酶之间的相互作用、时空调节、以及动态可塑性；这些结果为我们明确了将来的研究方向,有助于全面了解有丝分裂中双极定向连接,和染色体列队分离的分子机制。