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Aurora B和TTK激酶协同作用调控染色体分离保真性的分子机制研究
结题报告
批准号:
31071184
项目类别:
面上项目
资助金额:
34.0 万元
负责人:
窦震
依托单位:
学科分类:
C0704.细胞命运及重编程
结题年份:
2013
批准年份:
2010
项目状态:
已结题
项目参与者:
袁凯、姜恺、朱童歌、严峰、储棂椤、刘行
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中文摘要
纺锤体检验点是一个保证精确的染色体分离的生存机制,其功能的部分丧失产生非整倍体的子代细胞,将会促进细胞向肿瘤细胞转化。TTK/Mps1激酶是纺锤体检验点关键组分,其参与纺锤体检验点的功能都是保守的和必需的,但是我们对TTK在检验点中的生化通路和分子机制还知之甚少。我们的预实验结果表明Aurora B激酶调控TTK的动点定位和活性,结合已有文献,这些结果提示Aurora B/CPC复合物和TTK激酶之间存在正反馈环调控。我们将利用分子生物学、细胞生物学、生物光子学等学科的技术手段,剖析CPC复合物和TTK激酶协同调控染色体分离保真性的详尽功能和机制。我们还将利用TTK激酶活性的荧光探针描绘TTK活性的细胞周期时空动态性。最后,我们将利用串联亲和层析和蛋白质组学的方法鉴定分析TTK的结合蛋白和底物。我们希望通过本研究计划阐明TTK蛋白激酶的信号转导机制及涉及的蛋白质群。
英文摘要
纺锤体检验点是一个保证精确的染色体分离的生存机制,其功能的部分丧失产生非整倍体的子代细胞,将会促进细胞向肿瘤细胞转化。Mps1/TTK激酶是纺锤体检验点关键组分,其参与纺锤体检验点的功能都是保守的和必需的,但是我们对Mps1在检验点中的生化通路和分子机制还知之甚少。我们的预实验结果表明Aurora B激酶调控Mps1的动点定位和活性,结合已有文献,这些结果提示Aurora B/CPC复合物和Mps1激酶之间存在正反馈环调控。通过本项目的实施,我们发现Mps1的动粒定位的受体为Hec1。Mps1与Hec1的微管结合结构域直接相互作用。敲低内源Hec1后,野生型Hec1可以恢复Mps1的动粒定位,但是缺失了微管结合结构域的Hec1则不能。我们进一步发现Aurora B对Hec1的磷酸化极大地促进了Mps1的动粒定位。与不可磷酸化的Hec1突变体相比,表达模拟磷酸化的Hec1突变体显著上调了Mps1的动粒定位,并且在此条件下不依赖于Aurora B激酶活性。表达模拟磷酸化的Hec1突变体同样上调了Mad2的动粒定位,同样Mad2在此条件下的动粒定位越过了对Aurora B激酶活性的依赖。与文献相一致,利用选择性定位于正确连接的动粒的蛋白SKAP,我们的数据表明表达模拟磷酸化的Hec1突变体导致了动粒-微管连接的去稳定。进一步的表型分析表明表达不可磷酸化的Hec1突变体导致检验点功能的部分损害,而表达模拟磷酸化的Hec1突变体导致长时间的有丝分裂阻断并最终破坏了有丝分裂的精确完成。我们的研究揭示了Mps1动点定位的分子机制,提示Aurora B对Hec1的磷酸化直接偶联了动粒微管连接与检验点信号转导。与国际同行的合作,我们参与解析了Mps1分子N端TPR结构域1.8 Å的晶体结构。总体上,Mps1 TPR结构域的结构与Bub1/BubR1的TPR结构是类似的。但是,与Bub1/BubR1的TPR不同的是,Mps1的TPR结构域不具有结合KNL-1的结构特征。此外,我们发现Mps1分子N端的肽段(aa.1-55)介导Mps1的二聚化,破坏二聚化干扰了Mps1的动粒定位和正确的活性。综上所述,我们回答了本研究计划的关键科学问题,揭示Aurora B与Mps1以Aurora B-Hec1-Mps1信号轴来协同调控纺锤体检验点功能,保证染色体分离保真性。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
CENP-E Kinesin Interacts with SKAP Protein to Orchestrate Accurate Chromosome Segregation in Mitosis
CENP-E 驱动蛋白与 SKAP 蛋白相互作用以协调有丝分裂中准确的染色体分离
DOI:10.1074/jbc.m111.277194
发表时间:2012-01-06
期刊:JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY
影响因子:4.8
作者:Huang, Yuejia;Wang, Wenwen;Yao, Xuebiao
通讯作者:Yao, Xuebiao
Structural and functional insights into the role of the N-terminal Mps1 TPR domain in the SAC (spindle assembly checkpoint)
对 N 端 Mps1 TPR 结构域在 SAC(纺锤体组装检查点)中的作用的结构和功能见解。
DOI:10.1042/bj20121448
发表时间:2012-12-15
期刊:BIOCHEMICAL JOURNAL
影响因子:4.1
作者:Thebault, Philippe;Chirgadze, Dimitri Y.;Bolanos-Garcia, Victor M.
通讯作者:Bolanos-Garcia, Victor M.
DOI:10.1074/jbc.m113.507970
发表时间:2013-11
期刊:The Journal of Biological Chemistry
影响因子:--
作者:Tongge Zhu;Zhen Dou;Bo Qin;Changjiang Jin;Xinghui Wang;Leilei Xu;Zhaoyang Wang;Lijuan Zhu;Fusheng Liu;Xinjiao Gao;Yuwen Ke;Zhiyong Wang;F. Aikhionbare;Chuanhai Fu;Xia Ding;X. Yao
通讯作者:Tongge Zhu;Zhen Dou;Bo Qin;Changjiang Jin;Xinghui Wang;Leilei Xu;Zhaoyang Wang;Lijuan Zhu;Fusheng Liu;Xinjiao Gao;Yuwen Ke;Zhiyong Wang;F. Aikhionbare;Chuanhai Fu;Xia Ding;X. Yao
Mitotic Regulator SKAP Forms a Link between Kinetochore Core Complex KMN and Dynamic Spindle Microtubules
有丝分裂调节器 SKAP 在动粒核心复合体 KMN 和动态纺锤体微管之间形成联系
DOI:10.1074/jbc.m112.406652
发表时间:2012-11-16
期刊:JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY
影响因子:4.8
作者:Wang, Xiwei;Zhuang, Xiaoxuan;Yao, Xuebiao
通讯作者:Yao, Xuebiao
细胞周期蛋白Cyclin B2与纺锤体检验点蛋白Mad2相互作用的功能解析
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    58万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    窦震
  • 依托单位:
着丝粒蛋白质复合物CENP-L-N的组装动态性与功能研究
  • 批准号:
    31871359
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    59.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    窦震
  • 依托单位:
蛋白激酶Mps1在动粒动态定位的分子机制与效应研究
  • 批准号:
    31671407
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    62.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    窦震
  • 依托单位:
CDK1调控有丝分裂染色体稳定性的分子机制研究
  • 批准号:
    31371363
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    80.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    窦震
  • 依托单位:
hMis13在动点组装和染色体分离中的功能和调控机理研究
  • 批准号:
    30600321
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万元
  • 批准年份:
    2006
  • 负责人:
    窦震
  • 依托单位:
国内基金
海外基金