新加坡国立大学研究揭示NuSAP在维持中心粒完整性中的关键作用

新加坡国立大学(NUS)生物学家在一项研究中阐明,微管相关蛋白NuSAP在维持中心粒结构稳定与中心体正常功能方面发挥关键作用。研究人员指出,这一机制与小头畸形以及镶嵌性多样性非整倍体(MVA)综合征等发育障碍所涉及的细胞分裂异常相关。

细胞分裂过程中,中心体作为组织微管并形成有丝分裂纺锤体的关键结构,需要被严格调控,以确保遗传物质被准确复制与分配。中心体的核心由两个中心粒构成,中心粒在复制后需保持紧密结合,并在细胞周期的特定阶段才分离。若这一过程失衡,可能出现异常中心体数量、染色体错误分离及基因组不稳定等问题,从而与发育缺陷及肿瘤发生相关。

该研究由新加坡国立大学生物科学系刘义成副教授团队完成,成果发表于《Advanced Science》。团队通过超分辨率成像与生化实验发现,NuSAP并非仅在有丝分裂期间参与纺锤体组织,它在细胞周期早期同样具有保护中心粒结构的作用。研究显示,在缺失NuSAP的情况下,中心粒内部支架受损、周围支撑物质被破坏,并出现中心粒过早分离的现象。

研究进一步指出,NuSAP是招募CEP57–CEP63–CEP152环状复合体的必要因素。该复合体环绕中心粒,有助于在适当时间点之前维持两个中心粒的结合。研究人员还观察到,NuSAP可与复合体成员之一CEP57发生物理结合,并在细胞进入分裂前的早期阶段促进其定位。

团队研究员张世宇博士表示,准确的细胞分裂是人类发育的基础,研究结果表明NuSAP在中心体完整性方面具有“守护者”作用;当这一保护机制失效时,染色体错误会累积,而这也是小头畸形和MVA综合征等疾病的特征之一。

刘义成副教授表示,这项工作揭示了NuSAP如何在细胞周期中确保关键招募事件按正确顺序发生,从分子层面为理解中心体功能障碍与基因组不稳定相关疾病的起因提供了机制性线索。研究团队表示,下一步将继续探讨NuSAP介导的中心粒保护与基因组稳定性的关系,并评估该通路缺陷是否在更多与染色体不稳定相关的人类疾病中发挥作用。


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