论文部分内容阅读
[摘 要]减数分裂极不对称，产生大卵母细胞和小极体（PBs）。在小鼠卵母细胞中，在减数分裂I（MI）的后期之前，纺锤体重新定位到皮质。据推测，通过取代未来的中区，单独的前期后轴重新定位可确保不对称。但后续的后期事件如何导致不对称PB挤出尚不清楚。在这里，我们发现细胞周期蛋白依赖性激酶1（Cdk1）的失活诱导后期并同时触发细胞质的formin介导的F-肌动蛋白聚合，其促使纺锤体进入皮质，导致其在后期进展时突出。值得注意的是，如果后期发作的纺锤体迁移失败，即使前后期完整迁移，突出和不对称也会受到严重威胁。
[关键词]CDK1；细胞周期；肌动蛋白
中图分类号：TP627 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）10-0300-01
不受控制的细胞分裂是癌症的标志。Wnt组分的失调与多种机制的异常细胞分裂有关，包括Wnt介导的蛋白质信号传导的稳定化，这在有丝分裂中是显着的。对Wnt组分的分析揭示了B细胞CLL/淋巴瘤9（BCL9）在维持有丝分裂Wnt信号传导以促进癌细胞的精确细胞分裂和生长方面的意外作用。有丝分裂相互作用组分析揭示了BCL9通过与网格蛋白和Wnt破坏复合物中的组分相互作用抑制网格蛋白介导的LRP6信号体组分降解的机制作用；该功能进一步受CDK1驱动的BCL9N-末端磷酸化，特别是T172的控制。
裂殖酵母formin Cdc12的活性受Cdk1依赖性磷酸化调节47。在这方面，重要的是我们的结果支持在Cdk1失活后formin介导F-肌动蛋白聚合。有趣的是，在小鼠卵母细胞晚期MI期间Formin2表达增加，并且在后期发作时间周围达到高峰48，这提高了高水平能够引起周期后肌动蛋白激增的可能性。在MI49早期，Formin2介导的肌动蛋白聚合也促进纺锤体置换。
为了直接测试Cdk1的失活是否可以诱导F-肌动蛋白聚合，我们在GVBD后4小时，在细胞周期蛋白B1破坏开始之前加入flavopiridol，使其活性通常较高时灭活Cdk1（见补充图6））。通过在活细胞成像的同时引入flavopiridol，当药物被移液到培养基中时引起的小但不同的卵母细胞置换作为Cdk1失活开始的精确时间的视觉提示（参见补充电影22，Flavopiridol添加框）。使用间隔拍摄显微镜以高时间分辨率同时对活体小鼠卵母细胞或纺锤体和皮质F-肌动蛋白中的纺锤体，染色体和膜行为进行成像，特别是在后期开始和PB形成完成之间的狭窄窗口期间（标记完成第一次）减数分裂胞质分裂症）。此外，除了能够使用低毒性远红外激光器外，我们的LeicaSP8TCS显微镜（包括徕卡HyD超灵敏检测系统）的配置可实现极低的激光功率（通常<2%，见下文）使用，从而限制可能损害成熟能力的活卵母细胞的光损伤。在使用的低浓度（稀释因子为1：10，000）下，已发现SiR-微管蛋白对细胞周期进展没有不利影响且无细胞毒性作用55。最近在小鼠卵母细胞中的工作证实了这一点，该染色体在该浓度下验证了该染料用于成像纺锤1
因此，Cdk1失活诱导F-肌动蛋白聚合，这对于纺锤体位移和突出是至关重要的。非常显着地，当锭在后期开始时迁移然后产生突出（迁移和突出）时的PB大小与未处理的对照相同。相反，如果后期后期纺锤体迁移，PBs大于对照，但沒有发生突出（仅迁移）。但是，后者仅迁移的PB比没有迁移时更小。因此，后期发作的纺锤体迁移强烈地偏向于伴随突出时最大化的不对称性。换句话说，纺锤体向皮质的位移本身不足以产生最小的PB。有趣的是，后期的纺锤体迁移可以完全弥补前期后期迁移的失败，从而实现不对称性。
参考文献
[1]Dumont J， et al. Formin-2 is required for spindle migration and for the late steps of cytokinesis in mouse oocytes. Dev. Biol. 2007；301：254–265. doi： 10.1016/j.ydbio.2006.08.044. [PubMed] [Cross Ref]
[2]Pfender S， Kuznetsov V， Pleiser S， Kerkhoff E， Schuh M. Spire-type actin nucleators cooperate with Formin-2 to drive asymmetric oocyte division. Curr. Biol. 2011；21：955–960. doi： 10.1016/j.cub.2011.04.029. [PMC free article] [PubMed] [Cross Ref]
[3]Kudo N， et al. Resolution of chiasmata in oocytes requires separase-mediated proteolysis. Cell. 2006；126：135–146. doi： 10.1016/j.cell.2006.05.033. [PubMed] [Cross Ref]
[4]Herbert M， et al. Homologue disjunction in mouse oocytes requires proteolysis of securin and cyclin B1. Nat. Cell Biol. 2003；5：1023–1025. doi： 10.1038/ncb1062. [PubMed] [Cross Ref]
[5]Homer H. The APC/C in female mammalian meiosis I. Reproduction. 2013；146：R61–R71. doi： 10.1530/REP-13-0163. [PubMed] [Cross Ref]
[关键词]CDK1；细胞周期；肌动蛋白
中图分类号：TP627 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）10-0300-01
不受控制的细胞分裂是癌症的标志。Wnt组分的失调与多种机制的异常细胞分裂有关，包括Wnt介导的蛋白质信号传导的稳定化，这在有丝分裂中是显着的。对Wnt组分的分析揭示了B细胞CLL/淋巴瘤9（BCL9）在维持有丝分裂Wnt信号传导以促进癌细胞的精确细胞分裂和生长方面的意外作用。有丝分裂相互作用组分析揭示了BCL9通过与网格蛋白和Wnt破坏复合物中的组分相互作用抑制网格蛋白介导的LRP6信号体组分降解的机制作用；该功能进一步受CDK1驱动的BCL9N-末端磷酸化，特别是T172的控制。
裂殖酵母formin Cdc12的活性受Cdk1依赖性磷酸化调节47。在这方面，重要的是我们的结果支持在Cdk1失活后formin介导F-肌动蛋白聚合。有趣的是，在小鼠卵母细胞晚期MI期间Formin2表达增加，并且在后期发作时间周围达到高峰48，这提高了高水平能够引起周期后肌动蛋白激增的可能性。在MI49早期，Formin2介导的肌动蛋白聚合也促进纺锤体置换。
为了直接测试Cdk1的失活是否可以诱导F-肌动蛋白聚合，我们在GVBD后4小时，在细胞周期蛋白B1破坏开始之前加入flavopiridol，使其活性通常较高时灭活Cdk1（见补充图6））。通过在活细胞成像的同时引入flavopiridol，当药物被移液到培养基中时引起的小但不同的卵母细胞置换作为Cdk1失活开始的精确时间的视觉提示（参见补充电影22，Flavopiridol添加框）。使用间隔拍摄显微镜以高时间分辨率同时对活体小鼠卵母细胞或纺锤体和皮质F-肌动蛋白中的纺锤体，染色体和膜行为进行成像，特别是在后期开始和PB形成完成之间的狭窄窗口期间（标记完成第一次）减数分裂胞质分裂症）。此外，除了能够使用低毒性远红外激光器外，我们的LeicaSP8TCS显微镜（包括徕卡HyD超灵敏检测系统）的配置可实现极低的激光功率（通常<2%，见下文）使用，从而限制可能损害成熟能力的活卵母细胞的光损伤。在使用的低浓度（稀释因子为1：10，000）下，已发现SiR-微管蛋白对细胞周期进展没有不利影响且无细胞毒性作用55。最近在小鼠卵母细胞中的工作证实了这一点，该染色体在该浓度下验证了该染料用于成像纺锤1
因此，Cdk1失活诱导F-肌动蛋白聚合，这对于纺锤体位移和突出是至关重要的。非常显着地，当锭在后期开始时迁移然后产生突出（迁移和突出）时的PB大小与未处理的对照相同。相反，如果后期后期纺锤体迁移，PBs大于对照，但沒有发生突出（仅迁移）。但是，后者仅迁移的PB比没有迁移时更小。因此，后期发作的纺锤体迁移强烈地偏向于伴随突出时最大化的不对称性。换句话说，纺锤体向皮质的位移本身不足以产生最小的PB。有趣的是，后期的纺锤体迁移可以完全弥补前期后期迁移的失败，从而实现不对称性。
参考文献
[1]Dumont J， et al. Formin-2 is required for spindle migration and for the late steps of cytokinesis in mouse oocytes. Dev. Biol. 2007；301：254–265. doi： 10.1016/j.ydbio.2006.08.044. [PubMed] [Cross Ref]
[2]Pfender S， Kuznetsov V， Pleiser S， Kerkhoff E， Schuh M. Spire-type actin nucleators cooperate with Formin-2 to drive asymmetric oocyte division. Curr. Biol. 2011；21：955–960. doi： 10.1016/j.cub.2011.04.029. [PMC free article] [PubMed] [Cross Ref]
[3]Kudo N， et al. Resolution of chiasmata in oocytes requires separase-mediated proteolysis. Cell. 2006；126：135–146. doi： 10.1016/j.cell.2006.05.033. [PubMed] [Cross Ref]
[4]Herbert M， et al. Homologue disjunction in mouse oocytes requires proteolysis of securin and cyclin B1. Nat. Cell Biol. 2003；5：1023–1025. doi： 10.1038/ncb1062. [PubMed] [Cross Ref]
[5]Homer H. The APC/C in female mammalian meiosis I. Reproduction. 2013；146：R61–R71. doi： 10.1530/REP-13-0163. [PubMed] [Cross Ref]