西班牙國家癌癥研究中心(CNIO)的吉列爾莫·蒙托亞研究組與基因組調(diào)節(jié)中心(CRG)的Isabelle Vernos研究組合作發(fā)現(xiàn)，形成細(xì)胞內(nèi)部框架的關(guān)鍵蛋白TACC3和chTOG分子間的相互作用，促進(jìn)和維持了細(xì)胞分裂。發(fā)表于2014年9月29日的《Nature Communications》雜志上，這項(xiàng)研究成果可能有助于目前腫瘤療法的優(yōu)化，特別設(shè)計(jì)對(duì)抗這個(gè)框架(被科學(xué)界命名為微管)。

細(xì)胞增殖的關(guān)鍵分子

“在細(xì)胞分裂過程中，微管形成的改變可能會(huì)導(dǎo)致染色體不穩(wěn)定和非整倍性。換句話說，染色體數(shù)量的改變，會(huì)觸發(fā)腫瘤過程，” 蒙托亞解釋道。“這是腫瘤發(fā)生的一個(gè)潛在原因。”

盡管細(xì)胞分裂過程中，chTOG在微管組裝中的作用已被廣泛研究，但是有關(guān)TACC3和其在這一過程中的作用仍然知之甚少。

該研究小組發(fā)現(xiàn)這些蛋白之間相互作用的分子基礎(chǔ)，以及TACC3在細(xì)胞分裂過程中是如何募集chTOG到微管中的。“我們的研究表明，TACC3的功能完全依賴于這個(gè)相互作用，所以后者的突變可防止chTOG正確合并成微管，” 蒙托亞陳述道。分析是在青蛙非洲爪蟾上進(jìn)行的，青蛙非洲爪蟾是一種廣泛應(yīng)用于世界各地的科學(xué)家深入研究細(xì)胞分裂規(guī)律的動(dòng)物模型。

相關(guān)的癌癥研究

在癌癥治療中最常使用和最有效的一種策略是，將藥物靶向微管，從而阻止腫瘤細(xì)胞的生長，并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡或程序性細(xì)胞死亡。

“我們對(duì)TACC3-chTOG相互作用的研究，將使細(xì)胞生物學(xué)家和研究人員在微管動(dòng)力學(xué)上，對(duì)細(xì)胞分裂過程中的微管組裝是如何調(diào)控的有了個(gè)更好的理解，” 蒙托亞說，他預(yù)測了：“這也可能有助于開發(fā)新的抗微管藥物，為癌癥治療提供更有效的治療選擇。”

原文摘要：

XTACC3–?XMAP215 association reveals an asymmetric interaction promoting microtubule elongation

Gulnahar B. Mortuza, Tommaso Cavazza, Maria Flor Garcia-Mayoral, Dario Hermida, Isabel Peset, Juan G. Pedrero, Nekane Merino, Francisco J. Blanco, Jeppe Lyngsø, Marta Bruix,Jan Skov Pedersen, Isabelle Vernos & Guillermo Montoya

?chTOG is a conserved microtubule polymerase that catalyses the addition of tubulin dimers to promote microtubule growth. ?chTOG interacts with ?TACC3, a member of the transforming acidic coiled-coil (TACC) family. Here we analyse their association using the Xenopus homologues, ?XTACC3 (?TACC3) and ?XMAP215 (?chTOG), dissecting the mechanism by which their interaction promotes microtubule elongation during spindle assembly. Using SAXS, we show that the TACC domain (TD) is an elongated structure that mediates the interaction with the C terminus of ?XMAP215. Our data suggest that one TD and two ?XMAP215 molecules associate to form a four-helix coiled-coil complex. A hybrid methods approach was used to define the precise regions of the TACC heptad repeat and the ?XMAP215 C terminus required for assembly and functioning of the complex. We show that ?XTACC3 can induce the recruitment of larger amounts of ?XMAP215 by increasing its local concentration, thereby promoting efficient microtubule elongation during mitosis.

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