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最近，来自美国Wistar研究所的一项最新研究发现，蛋白质之间的一种相互作用，在染色体装配中发挥关键作用，以便于重要的遗传信息能够被安全地传递。这项研究结果发表在八月六日的《Molecular Cell》杂志。
生物通报道：染色体负责携带我们的基因，并且保护有助于确保正常、健康生长的信息，其携带的重要指令，通过一个称为有丝分裂的过程，在细胞之间进行传递。虽然几十年来这种复制机制已得以很好的理解，但是，科学家一直无法准确地描述，当有丝分裂发生时遗传信息是如何被保护并正确分离的。
最近，来自美国Wistar研究所的一项最新研究发现，蛋白质之间的一种相互作用，在染色体装配中发挥关键作用，以便于重要的遗传信息能够被安全地传递。这项研究结果发表在八月六日的《Molecular Cell》杂志。延伸阅读：Nature子刊：细胞分裂的一个关键组分得以揭示。
为了了解分裂细胞如何保护和忠实地分离已被转录的基因，研究人员集中研究一个存在于人类细胞中的蛋白复合物，称为凝缩蛋白（condensin）。这组蛋白质有助于将人类基因组中的20000多个蛋白质编码基因，压缩在细胞核内可以放下的结构中。最近的研究发现，凝缩蛋白基因在各种癌症中是严重突变的。这些突变可通过基因表达的调节异常以及染色体不稳定，促进致癌过程。
Wistar研究所基因表达与调控项目副教授Ken-ichi Noma博士，研究一个细胞的细胞核破坏如何可以导致癌症。确定负责保护染色体的蛋白质之间的关系，是我们了解更多关于“致病基因的第一次中断”的关键一步。
Noma说：“凝缩蛋白如何能够装配有丝分裂染色体的特定结构呢？这种组织如何能促进有丝分裂过程中的分离呢？这是基因组生物学研究所面临的两个重要问题。我们相信，这项研究为这些重要的问题，提供了一个分子基础。”
此前，Noma实验室发现，许多基因与着丝粒有关联。着丝粒是两个染色单体（新复制的染色体的拷贝）摆放的位置，以便在有丝分裂过程中进行正确的分离。凝缩蛋白可介导RNA聚合酶III转录基因（简称聚合酶III基因）和聚合酶II转录的“看家”基因的聚类，它们对于每个细胞的正常功能是必要的。然而，科学家们并不知道“凝缩蛋白到底如何被招募来帮助这个过程的”。
在这项研究中，Noma及其同事发现了将凝缩蛋白和有丝分裂联系起来的蛋白质相互作用。通过在酵母中研究有丝分裂，他们确定了一个称为Cnd2的凝缩蛋白亚基，可直接结合一个蛋白，叫做TATA盒结合蛋白（TBP）。TBP是每种转录因子类型所必需的一个普通转录因子。当Cnd2结合TBP时，它将凝缩蛋白招募到Pol III基因和Pol II转录的管家基因上。当这一切发生的时候，凝缩蛋白将这些基因结合到着丝粒上，这样，当有丝分裂过程中染色质被分开时，遗传信息仍然受保护，并且是完整的。
Noma指出：“这个基因组组织机制，有助于有丝分裂过程中重要遗传物质的有效传递。通过更好地了解这个重要的过程，我们现在可以探讨，当这种现象被破坏时所引发疾病的起源。”
Wistar研究所主席和CEO、Wistar研究所癌症中心主任Dario C. Altieri博士说：“这项研究可以拓宽我们对重要生物学过程的基本机制的理解，在这种特殊的情况下，在指细胞分裂过程中的染色体分离。从这一类型研究获得的信息，对于我们更好地了解人类疾病和潜在的新疗法，是十分关键的。”
（生物通：王英）
生物通推荐原文摘要：
Interaction between TBP and Condensin Drives the Organization and Faithful Segregation of Mitotic Chromosomes
Summary: Genome/chromosome organization is highly ordered and controls various nuclear events, although the molecular mechanisms underlying the functional organization remain largely unknown. Here, we show that the TATA box-binding protein (TBP) interacts with the Cnd2 kleisin subunit of condensin to mediate interphase and mitotic chromosomal organization in fission yeast. TBP recruits condensin onto RNA polymerase III-transcribed (Pol III) genes and highly transcribed Pol II genes; condensin in turn associates these genes with centromeres. Inhibition of the Cnd2-TBP interaction disrupts condensin localization across the genome and the proper assembly of mitotic chromosomes, leading to severe defects in chromosome segregation and eventually causing cellular lethality. We propose that the Cnd2-TBP interaction coordinates transcription with chromosomal architecture by linking dispersed gene loci with centromeres. This chromosome arrangement can contribute to the efficient transmission of physical force at the kinetochore to chromosomal arms, thereby supporting the fidelity of chromosome segregation.
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