德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心研究人員確定了在細(xì)胞分裂中起重要作用的一種酶的原子結(jié)構(gòu)。細(xì)胞分裂是在地球上許多生命形式中每天發(fā)生無數(shù)次的基本過程。

        德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心藥理學(xué)教授、霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所（HHMI）研究員于洪濤（Hongtao Yu）博士說，了解該酶——分離酶（separase）的結(jié)構(gòu)，有可能促成更好地治療癌癥。

        于洪濤博士說：“染色體包含生命的遺傳藍(lán)圖，在每次細(xì)胞分裂過程中必須精確地復(fù)制及平均分割。粘結(jié)蛋白復(fù)合物（cohesin complex）形成一個分子環(huán)環(huán)繞著復(fù)制染色體，將它們拴在一起直至染色體分離那一刻。在從真菌到人類的生物中，分離酶負(fù)責(zé)裂解并打開粘結(jié)蛋白環(huán)，使得染色體能夠分離并隨后分割到兩個新子細(xì)胞中?！?/p>

        盡管在細(xì)胞生物學(xué)中起著重要作用，自從近20年前發(fā)現(xiàn)它以來，分離酶的原子結(jié)構(gòu)一直困擾著科學(xué)家們。這在了解分離酶的機制和功能上留下了一個空白。

        于洪濤博士說：“我們確定了來自可以在高溫下生長的一種真菌的分離酶的原子結(jié)構(gòu)。這一結(jié)構(gòu)揭示出了分離酶識別和裂解粘結(jié)蛋白環(huán)，使得染色體分離的機制。在正常溫度（例如人體溫度）下生長的一些物種中這一特殊的蛋白非常不穩(wěn)定，但在我們研究的高溫真菌中它卻比較穩(wěn)定?！?/p>

        由于該酶在細(xì)胞分裂中起作用，分離酶化學(xué)抑制劑有望阻止細(xì)胞增殖，因此在癌癥中可能具有治療價值。

       “我們研究的真菌分離酶與人類分離酶非常相似。出于這一原因，我們相信我們的結(jié)構(gòu)將幫助設(shè)計出這樣的抑制劑。因為一旦你獲得了這一結(jié)構(gòu)的模型，你就可以采用計算方法尋找將與它結(jié)合的分子?！?/p>

        這項研究的共同作者還包括藥理學(xué)系及HHMI研究員Zhonghui Lin博士，藥理學(xué)與生物物理學(xué)副教授Xuelian "Sue" Luo。

        分享的觀念是我們大多數(shù)人從小就被教導(dǎo)的基本社會準(zhǔn)則。通常，我們被告知要彼此平等地分享。分享這一概念也適用于細(xì)胞；在細(xì)胞分裂過程中它們需要分享信息才能正確發(fā)揮功能。但就細(xì)胞來說，交換信息并不總是平等的。在不對稱細(xì)胞分裂過程中，儲存信號分子的囊泡——核內(nèi)體只會進(jìn)入到一個子細(xì)胞中。

        日內(nèi)瓦大學(xué)(UNIGE)的研究人員幾年前就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象，但他們并不知道這種不平等分享背后的機制。Marcos Gonzalez-Gaitan教授的研究小組闡明了核內(nèi)體是如何知道去到哪個細(xì)胞及在物理上如何做到這一點的。研究結(jié)果可進(jìn)一步幫助了解腫瘤的形成。這項研究被選為封面文章發(fā)布在最2015年12月的Nature雜志上。