《Polo-like kinase激酶在中心體成熟和紡錘體裝配中的作用》是陳強為項目負責人，北京大學為依託單位的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：Polo-like kinase激酶在中心體成熟和紡錘體裝配中的作用
- 項目類別 ：青年科學基金項目
- 項目負責人：陳強
- 依託單位 ：北京大學
結題摘要,項目摘要,
結題摘要
本課題的研究目標為深入探討Plk1在中心體成熟和紡錘體裝配中的作用機制。本課題的前期工作，通過GST-Pull Down實驗和質譜分析，獲得了若干與Plk1相互作用的蛋白，並對其中的兩種Plk1相互結合蛋白NEDD1和PCM1進行了深入細緻地研究。先前的報導證實，NEDD1是一種中心體蛋白。我們的工作顯示，Nedd1 是 Plk1 的結合蛋白，二者共定位於間期細胞的中心體上；在細胞分裂期，Nedd1 和 Plk1共定位於紡錘體上；Plk1通過其PBD結構域特異地與磷酸化的Nedd1相結合；而Plk1與Nedd1的結合首先需要Cdk1激酶作為前導激酶，將Nedd1的550位蘇氨酸磷酸化；然後，Plk1對Nedd1四個位點T382、S397、S637和S426進行進一步的磷酸化；Cdk1和Plk1對Nedd1的順序磷酸化作用能夠促使Nedd1與γ-tubulin 的結合，調控γTuRC在中心體上的募集以及紡錘體裝配。由於該部分工作進展快速，在本課題經費下撥之前，已提前發表（Zhang, X. et al，2009. J Cell Sci 122: 2240-2251. 也因而沒有該項目的基金號標註）。 我們同時對Plk1和PCM1調控中心體成熟和紡錘體裝配的機制進行了深入研究。初級纖毛是間期細胞中由母中心粒發出的指狀結構，內含有序排列的微管束。在細胞分裂之前，初級纖毛的去組裝是中心體成熟和紡錘體裝配的關鍵步驟。我們的工作發現，Plk1激酶活性是中心體成熟和細胞進入分裂期前初級纖毛去組裝所必需的；Plk1通過激活去乙醯化酶HDAC6促進初級纖毛去組裝；PCM1招募Plk1到中心體外周基質促進中心體成熟；Plk1與PCM1的結合依賴於前導激酶CDK1的磷酸化；PCM1 T703受到CDK1的磷酸化；Plk1在中心體外周基質的募集依賴於PCM1的完整性。總之，中心體外周基質蛋白PCM1招募 Plk1到中心體上，Plk1進一步活化HDAC6，調控初級纖毛的去組裝，促使中心體成熟和進一步的紡錘體裝配。然後，我們對紡錘體裝配的機理進行了研究。以往的工作顯示，TACC是一類跟腫瘤相關的蛋白家族，它微管和中心體結合，並在有絲分裂期參與中心體活性調節和微管組裝。我們發現，格線蛋白clathrin通過招募磷酸化的TACC3調控紡錘體組裝和染色體列隊。總之，本課題具有重要的生物學意義。
項目摘要
細胞周期過程由多種激酶調控，其中包括Polo-like激酶家族，而Plk1是研究最早和最廣泛的成員。Plk1可以促進中心體在G2/M過渡過程中的成熟，中心體的分離，調控CDK1激酶的活化以及紡錘體裝配。本研究利用GST-Pull Down結合蛋白質質譜分析實驗方法，初步發現Plk1在中心體上兩種新的結合蛋白PCM1和NEDD1以及其他多種蛋白；進一步研究中，將利用生物化學、分子生物學以及細胞生物學等方法，研究Plk1和PCM1以及NEDD1相互結合的分子機制以及在細胞周期中發揮的功能，並利用成體實驗體系如斑馬魚，爪蟾或者線蟲等實驗體系，研究Plk1及其相互結合蛋白PCM1和NEDD1在生物體發育中的功能。
