CLASP1与PRC1的相互作用在中心纺锤体微管构架形成中的功能解析

论文摘要

细胞分裂时,染色体的分离由纺锤体微管协同动点完成。从纺锤体两极发出的极间微管发生重排,在分开移向两极的染色单体之间形成严密整齐的动态结构:中心纺锤体。中心纺锤体主要由两束稳定的反平行微管构架而成,其担负胞质分裂的启动和完成。参与中心纺锤体形成与维系的重要分子包括有丝分裂马达蛋白（mitotic kinesin）,微管捆绑蛋白PRC1以及Aurora B激酶复合物的参与。然而,PRC1在中心纺锤体组成过程中的确切功能及其相关蛋白质群还有待进一步研究。根据PRC1在中心纺锤体组成过程中的作用,我试图解析PRC1功能蛋白质群的分子构成及其作用机制。我的工作揭示了PRC1与CLASP1相互作用性及其作用域。CLASP1属于一类调节中心纺锤体重叠微管束稳定性的保守蛋白家族。PRC1通过KIF4先于CLASP1驶向中体微管相互作用,并将CLASP1稳定定位到中心纺锤体。下调CLASP1蛋白质的表达会导致姐妹染色单体间染色体桥的产生和中心纺锤体微管发生解聚。为了测试CLASP1-PRC1相互作用对中体微管可塑性的影响,我设计并制备了一个膜通透多肽,竞争性地抑制内源性CLASP1-PRC1蛋白的相互作用。我的活细胞成像实验发现此多肽通过破坏CLASP1-PRC1蛋白的相互作用影响染色体的精确分离,并导致染色体桥的产生。这些发现显示出CLASP1-PRC1相互作用维系中体微管的可塑性及细胞分裂染色体稳定性。为此,我的研究揭示PRC1维系CLASP1在中心纺锤体的定位并通过与CLASP1的作用调控中体微管的可塑性。我认为CLASP1-PRC1复合体负责稳定中心纺锤体微管和维系反平行微管的延伸。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 文献综述
• 1.1 细胞周期与中心纺锤体
• 1.1.1 有丝分裂纺锤体的组装
• 1.1.2 中心纺锤体的形成
• 1.1.3 中心纺锤体的功能
• 1.2 微管捆绑蛋白PRC1
• 1.3 微管结合蛋白CLASP1
• 1.3.1 微管末端示踪蛋白+TIPs
• 1.3.2 CLIP相关蛋白CLASP家族
• 第2章 实验材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.2 实验方法
• 第3章 CLASP1与PRC1协同作用调节中心纺锤体的可塑性
• 3.1 前言
• 3.2 实验设计和结果分析
• 3.2.1 CLASP1蛋白在整个细胞周期中的胞内定位
• 3.2.2 CLASP1蛋白的功能结构域分析
• 3.2.3 CLASP1和PRC1在体内和体外均有相互作用
• 3.2.4 PRC1在有丝分裂期的定位模式
• 3.2.5 CLASP1和PRC1共定位于有丝分裂中心纺锤体
• 3.2.6 CLASP1的PRC1结合域对于CLASP1定位上中心纺锤体是必需的
• 3.2.7 PRC1决定CLASP1的中心纺锤体定位
• 3.2.8 CLASP1的敲除导致细胞周期延迟和有丝分裂异常
• 3.2.9 CLASP1的敲除不影响PRC1的中心纺锤体定位
• 3.2.10 CLASP1的中心纺锤体定位受到PRC1/KIF4蛋白质复合物的调控
• 3.2.11 PRC1通过C端和CLASP1结合
• 438～620蛋白竞争性的抑制'>3.2.12 PRC1和CLASP1的相互作用在体内体外均可以被PRC1^438～620蛋白竞争性的抑制
• 3.2.13 PRC1和CLASP1协同作用调节中心纺锤体的可塑性以及染色体的稳定性
• 3.2.14 PRC1和CLASP1的相互作用对准确的有丝分裂进程是必需的
• 3.3 讨论和展望
• 缩略词表
• 参考文献
• 攻读博士期间发表的论文
• 致谢