蛋白質乙酰化修飾的精細調控

細胞精確的自我復制是其生活史的重要組成部分，復制的高保真性在生物及物種的繁衍生息過程中舉足輕重。有絲分裂過程中染色體精確均等地分配到兩個子細胞中對于生命的延續與健康至關重要。若染色體的分配發生錯誤，則會導致非整倍體和染色體不穩定性的發生并且增加罹患癌癥的風險。有絲分裂的順利完成依賴于雙極紡錘體的形成、染色體沿紡錘體微管軌道精確移動、染色體通過著絲粒尋找并捕獲紡錘體微管正末端，在這個連續的過程中，微管正端示蹤蛋白具有至關重要的作用。微管末端結合蛋白1（End-binding protein 1, EB1)作為微管正端示蹤蛋白機器的核心分子，定位于動點與微管連接處，可以招募和調控其它微管正端示蹤蛋白在動點-微管連接處行使功能。

研究組綜合利用生物光子學、細胞生物學和結構生物學技術手段，揭示了著絲粒相關的乙酰化酶PCAF可以特異性地對EB1蛋白的220位賴氨酸進行乙酰化修飾，這個修飾影響了EB1蛋白中一個疏水窩狀結構的穩定性，而這個疏水窩正是介導微管示蹤蛋白與EB1蛋白結合的關鍵部分，因此該乙酰化修飾會影響整個微管示蹤蛋白機器的組裝。實驗結果還發現，EB1蛋白該位點的乙酰化修飾水平在有絲分裂期增高，另外表達模擬乙酰化的EB1蛋白的細胞中，染色體排列在赤道板時會出現延遲，并持續激活有絲分裂中期檢驗點。

該項研究首次發現翻譯后修飾對于微管正端示蹤蛋白超復合物組裝的時空動力學調控機制及其在染色體穩定性維系中的功能。該調控機制的闡明對于進一步理解有絲分裂的精密調控具有重要意義。

該論文第一作者為中國科學技術大學生命科學學院博士生夏鵬和王志凱。該項研究受到科技部、中科院、國家自然科學基金委和安徽省科技廳的資助。