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细胞增殖是细胞生命活动的重要环节之一。细胞增殖的正常进行保证了生物体遗传物质的传承,是物种的延续和进化的基础。细胞增殖周期调控是一个由多种生命物质成份参与的复杂过程。细胞周期调控过程中涉及到多种重要的蛋白激酶,比如各种CDK激酶,Aurora激酶,Plk激酶,Nek激酶,Mps激酶等。其中CDK激酶家族中的CDK1激酶是细胞周期中最为重要的蛋白激酶之一。CDK1激酶由激酶亚单位Cdc2和调控亚单位CyclinB1组成。CDK1-CyclinB1在细胞周期中能定位在多个位置,比如纺锤体,染色体,中心体,这些定位都是由CyclinB1负责。在本研究通过免疫荧光、活细胞动态观察等多种方法,发现部分CyclinB1在细胞分裂期定位在动粒上,该定位在细胞分裂前中期尤为明显。进一步的实验证明,这部分CyclinB1主要定位在动粒的外板上。当纺锤体微管捕捉到动粒后,与动粒结合的CyclinB1很快消失。本论文通过RNAi干涉法研究了在动粒上定位的CyclinB1的可能功能。结果显示,RNAi干涉导致CyclinB1的表达极大降低,并不影响细胞周期的正常进行,但是,CyclinB1表达量降低,导致纺锤体微管不能有效地和染色体动粒结合,进而影响染色体在赤道板上的列队及后期起始。另外,干涉CyclinB1的表达,将影响纺锤体装配检验点的功能。总之,通过以上的实验,发现部分CyclinB1定位在动粒上,并在纺锤体装配,染色体排列以及纺锤体检验点等方面有重要的调节作用。
Plk1激酶是Plk激酶家族中研究得最深入的一种蛋白激酶。前人研究发现,Plk1在中心体的成熟和分离过程中发挥重要作用,并参与调控纺锤体装配。本研究发现,在G2期,Plk1大量地聚集在中心体上。进一步实验证明,Plk1在中心体上的聚集依赖于完整的微管结构和dynein/dynactin复合体。当微管被破坏或dynein/dynactin复合体功能受到破坏后,Plk1在中心体上的聚集受到抑制。本研究又发现,Plk1能够和PCM1在中心体上共定位。其他研究者的工作显示,PCM1负责多种蛋白在中心体上的定位,比如Nek2,Centrin2,Pericentrin等。本工作证明,在G2期,Plk1在中心体上的聚集依赖于PCM1。针对PCM1蛋白表达的RNAi干涉实验显示,缺失PCM1的细胞中,Plk1不能正常地聚集在中心体上。生化实验表明,Plk1能够通过其PBD结构域和PCM1直接结合。进一步研究证明,Plk1和PCM1的结合是PCM1磷酸化依赖性的:在G2/M过渡期,当PCM1被CDKl磷酸化后,才具有和Plk1结合的能力。以上实验证明,Plk1是通过微管和dyneirgdynactin复合体向中心体方向运输的,而PCM1通过与Plk1的结合调节其在中心体上的聚集。