HP1α功能蛋白複合體組裝的分子機制研究

《HP1α功能蛋白複合體組裝的分子機制研究》是依託中國科學技術大學，由劉行擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：HP1α功能蛋白複合體組裝的分子機制研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：劉行
• 依託單位：中國科學技術大學

中文摘要

正常的細胞有絲分裂通過一系列複雜有序的運動將複製好的父代遺傳信息,通過染色體運動均等地分配到兩個子細胞中去。HP1α調控染色質與著絲粒的形成並維繫細胞有絲分裂過程中染色體穩定性。為此,HP1α蛋白的構−效關聯與調控機制是細胞生物學領域的重要科學問題之一。我的近期工作揭示了HP1α與borealin直接相互作用的結構基礎(Liu et al., 2014)。HP1α調控有絲分裂重要蛋白激酶Aurora B複合物的動態定位與活性。本項目旨在闡明HP1α蛋白二聚化的結構基礎與功能、解析HP1α蛋白二聚化調控Aurora B複合物在著絲粒上組裝機制。此外,我將系統研究HP1α與其結合蛋白RIF1的相互作用機制與功能。本研究將是系統解析HP1α調控細胞有絲分裂著絲粒功能動態性的新切入點。本課題的完成不僅對闡明細胞有絲分裂分子動力學機制具有重要的理論價值，同時也將為解析染色體不穩定性形成提供新視角。

結題摘要

正常的細胞有絲分裂通過一系列複雜有序的運動將複製好的父代遺傳信息，通過染色體運 動均等地分配到兩個子細胞中去。HP1α調控染色質與著絲粒的形成並維繫細胞有絲分裂過程中染色體穩定性。為此，HP1α蛋白的調控機制是細胞生物學領域的重要科學問題之一。我們早期的研究揭示了HP1α與borealin直接相互作用的結構基礎，以及HP1α調控有絲分裂重要蛋白激酶Aurora B複合物的動態定位與活性(Liu et al., 2014. J Biol Chem)。我們的另一項研究表明HP1α著絲粒定位在間期依賴於表觀遺傳學修飾H3K9me3，但在有絲分裂期卻依賴於含有PXVXL基序的蛋白(Chu el al., 2014. J Biol Chem)。為了探索HP1α在有絲分裂期著絲粒定位的分子機制，我們通過生物信息學及質譜學方法鑑定了一個新的HP1α相互作用蛋白LRIF1。隨後的研究證實LRIF1可以在有絲分裂期招募HP1α到著絲粒上，且HP1α-LRIF1的相互作用是完成精確的染色體分離所必需的。LRIF1通過其C端保守的PxVxL基序和HP1α的Chromoshadow 結構域相互作用。突變LRIF1的PxVxL基序會導致HP1α著絲粒定位缺陷及染色體分離異常。總之，這些發現揭示了HP1α著絲粒定位的一個新的調控機制，而LRIF1-HP1α-CPC這種多價相互作用模型體現了著絲粒蛋白質機器的複雜性以及將著絲粒可塑性與染色體穩定性聯繫起來的重要性(Akram et al., 2018. J Mol Cell Biol)。本工作將是系統解析HP1 α調控細胞有絲分裂著絲粒功能動態性的新切入點。本課題的完成不僅對闡明細胞有絲分裂分子動力學機制具有重要的理論價值，同時也將為解析染色體不穩定性形成提供了新的視角。