一种被称为细胞周期蛋白B的蛋白质中的“口袋”在确保细胞分裂按照正确顺序发生中起着关键作用。
细胞分裂对生命至关重要。所有生物体，从最微小的酵母到复杂的人类，都依赖于细胞的持续复制。各种机制确保这些步骤按照正确的顺序执行，防止导致肿瘤等问题的错误。康斯坦茨大学的一个研究小组，由生物学家托马斯·迈耶（Thomas Mayer）领导，已经确定了一种与特定结合区域或口袋相关的控制机制，这种机制帮助B型细胞周期蛋白附着于底物，从而影响细胞分裂活动的有序进行。
正确顺序的重要性
在细胞分裂的过程中，所有步骤必须始终以完全相同的方式发生。任何偏差都可能导致畸形。根据所涉及的细胞和特定的步骤，这可能会导致肿瘤形成或不孕。“在两项研究中，我们调查了细胞周期蛋白B上的对接位点，实质上是一种口袋，是否影响事件的正确顺序及其影响，”迈耶解释道。“通过故意改变这一对接位点，我们确定当口袋失去配置并且不能再附着于底物时，细胞分裂过程中会出现畸形。”
这与细胞周期蛋白和一种称为激酶的酶之间的合作有关。激酶对底物中的氨基酸的磷酸化至关重要，这是细胞分裂过程的一个重要部分。另一个影响磷酸化的关键方面是氨基酸的周围环境。如果激酶是自由漂浮的，它们通常在最佳条件下磷酸化氨基酸。“然而，当细胞周期蛋白B通过其口袋与底物结合时，它有效地将激酶拉近这些底物。这使得激酶也可以磷酸化可能不处于理想条件下的氨基酸，”托马斯·迈耶解释道。“本质上，细胞周期蛋白B上的口袋就像一个魔术贴，将激酶和底物连接起来，从而帮助促进细胞分裂期间事件的正确顺序，”他补充道。
口袋缺失干扰细胞分裂
在托马斯·迈耶的领导下，研究小组目前已经在两种B型细胞周期蛋白中说明了这一机制。细胞周期蛋白B1在有丝分裂（细胞分裂的一种形式）中具有重要意义。研究人员注意到细胞周期蛋白B1如何通过其口袋与底物结合，这随后影响了激酶的行为。“作为验证，我们检查了缺失或功能不正常的细胞周期蛋白B1口袋的后果。通过突变口袋，我们观察到有丝分裂并未按预期进行，”迈耶表示。这可能导致染色体分离错误，使得有丝分裂进行得过慢或不正确，这可能引发肿瘤形成。
相比之下，细胞周期蛋白B3对减数分裂（另一种细胞分裂类型）至关重要。它确保减数分裂正确发生，从而导致健康卵细胞的形成。在研究中，研究人员通过改变细胞周期蛋白B3的口袋故意干扰了这一过程，导致卵细胞成熟被阻止。“因此，细胞周期蛋白B3上的缺陷口袋可能是导致不孕的一个因素，”迈耶总结道。
“虽然之前已知B型细胞周期蛋白上存在这样的口袋，但我们现在能够清楚地证明它们在保持细胞分裂期间事件的正确顺序中的重要性，”迈耶表示。这项研究为进一步研究铺平了道路，旨在增强我们对细胞过程的理解并改善对各种疾病的靶向治疗。
