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有丝分裂过程可以分为有丝分裂前期、前中期、中期、后期和末期。在细胞的有丝分裂前期和有丝分裂中期之间存在一种叫纺锤体组装检查点(Spindle assembly checkpoint, SAC)的安全监督机制。该检查点的功能是确保染色体被纺锤体正确的捕捉并排列到有丝分裂中期板上;当存在未被纺锤体正确捕捉的染色体时,SAC便会激活,阻止有丝分裂中期向有丝分裂后期的启动。SAC功能缺陷会导致非整倍体(Aneuploidy)的产生,而非整倍体是肿瘤细胞的普遍现象,对肿瘤发生具有促进作用。因此,SAC功能的正确行使对于基因组稳定性的维持具有重要作用。单极纺锤体蛋白激酶1(Monopolar spindle 1, Mpsl)最初是在出芽酵母(Saccharomyces cerevisiase)中被发现,因其等位基因突变体中有单极纺锤极体形成而命名。Mps1是一个双特异性的蛋白激酶,可以底物磷酸化丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸,同时也能自身磷酸化。Mpsl的转录水平受E2F转录因子家族调控,其亚细胞定位受细胞周期调控:在G1期Mpsl主要定位在细胞质中,有丝分裂期Mps1则主要定位在着丝粒上。目前研究认为Mps1存在于SAC信号通路的上游,是SAC的必需基因,同时Mpsl也参与染色体中期排列、胞质分裂、中心体复制、DNA损伤等功能。Mpsl在多种人类肿瘤中高表达,研究表明利用特异性siRNA敲除Mps1或通过小分子化合物抑制Mps1激酶活性均能有效杀死肿瘤细胞而对正常细胞影响微弱;因此Mpsl很有可能成为新的抗肿瘤治疗靶标。研究报道Mpsl在多种肿瘤中高表达,然而高水平的Mpsl与肿瘤发生的关系目前并不清楚。我们发现Mpsl在结肠癌组织和多种肿瘤细胞中高表达,包括HelaS3,MCF-7,HepG2,SMMC7701以及SW480等肿瘤细胞。进一步我们通过构建在SW480中稳定过表达Flag-Mpsl的细胞系,以此细胞系为模型研究发现过表达Mpsl对SAC的激活功能影响微弱但对SAC的维持功能影响显著;与该结果一致的是,过表达Mpsl促进肿瘤细胞基因组不稳定性。这提示高水平Mpsl通过削弱SAC功能进而促进肿瘤发生。既然过表达Mps1削弱SAC功能并且促进基因组不稳定性,那么SAC是否为肿瘤细胞生存所必需?我们通过Mpsl特异性抑制化合物Reversine抑制Mpsl有丝分裂前中期后的激酶活性后,检测SW480、HT29、HCT116和LOVO这四种肿瘤细胞的生存能力,发现抑制Mpsl有丝分裂前中期后的激酶活性促进肿瘤细胞的死亡。随后我们利用CyclinB有丝分裂中期后降解的特性,将引导CyclinB有丝分裂中期后降解的功能序列10-107与Mpsl序列融合构建质粒degMps1,作为对照组同时将CyclinB序列10-107缺失D-box后与Mpsl序列融合构建质粒nondegMps1,进一步分别构建degMps1、nondegMps1在SW480中稳定过表达细胞系,以此细胞系为模型研究发现Mpsl有丝分裂中期后的缺失不影响肿瘤细胞的生存能力以及SAC功能。因此,SAC是肿瘤细胞存活不可缺少的元件。进一步研究我们发现通过Reversine抑制Mpsl激酶活性促进肿瘤细胞多核巨核化,而Mpsl有丝分裂中期后的缺失并不影响肿瘤细胞胞质分裂功能,有意思的是,Mpsl有丝分裂中期后的缺失促进PLK1和AuroraB的磷酸化,这提示抑制Mps1激酶活性通过缺失SAC促进肿瘤细胞多核巨核化。