美国加州大学圣迭戈医学院路德维格癌症研究所的科学家日前表示，在一项旨在促进癌症治疗效果的研究中，他们发现了在细胞分裂过程中收缩环的作用机理。研究显示，收缩环的作用是细胞分裂的一个重要步骤，它使得母细胞分裂成两个子细胞。相关文章刊登在新出版的《科学》杂志上。
收缩环由肌动蛋白和肌球蛋白这两种蛋白的细丝组成，肌动蛋白和肌球蛋白常见于肌肉中。在细胞分裂过程中，基因组被复制，两个复制品在有丝分裂纺锤体的作用下被分离并移至细胞的两旁。随后，在纺锤体的指挥下，收缩环生成，它在细胞中心周围形成一个带状结构。
研究人员表示，类同于肌肉收缩时的情景，肌球蛋白丝能沿着肌动蛋白丝运动并紧缩收缩环。当收缩环紧缩、细胞内中心周围带状结构收紧时，母细胞被迫分裂成两个子细胞。
路德维格研究所助理教授凯伦·欧伊吉马博士说：“通常，收缩环由长而直的肌动蛋白丝组成。肌动蛋白丝如同条条跑道，肌球蛋白可在其上运动以驱动收缩。我们发现了收缩环收缩中的一个重要步骤，这就是关闭一个通道可能会在这些肌动蛋白丝上形成分支，防止它们成为肌球蛋白丝运动的有效跑道。”
文章第一作者、路德维格研究所博士后研究员朱莉·坎曼说：“该发现将为旨在改进癌症化疗的细胞分裂深入研究打开大门。”她表示，目前用于化疗的药物对人体内所有细胞的分裂均有影响。如果人们能够将化疗的目标明确地锁定正在分裂的癌细胞上，那么就有可能减少副作用，同时提高癌症化疗的效率，让病人在接受治疗的同时享有更好的生活质量。（生物谷Bioon.com）
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Science 5 December 2008:DOI: 10.1126/science.1163086
Inhibition of Rac by the GAP Activity of Centralspindlin Is Essential for Cytokinesis
Julie C. Canman,1,2* Lindsay Lewellyn,2 Kimberley Laband,2 Stephen J. Smerdon,3 Arshad Desai,2 Bruce Bowerman,1 Karen Oegema2*
During cytokinesis, the guanosine triphosphatase (GTPase) RhoA orchestrates contractile ring assembly and constriction. RhoA signaling is controlled by the central spindle, a set of microtubule bundles that forms between the separating chromosomes. Centralspindlin, a protein complex consisting of the kinesin-6 ZEN-4 and the Rho family GTPase activating protein (GAP) CYK-4, is required for central spindle assembly and cytokinesis in Caenorhabditis elegans. However, the importance of the CYK-4 GAP activity and whether it regulates RhoA remain unclear. We found that two separation-of-function mutations in the GAP domain of CYK-4 lead to cytokinesis defects that mimic centralspindlin loss of function. These defects could be rescued by depletion of the GTPase Rac or its effectors, but not by depletion of RhoA. Thus, inactivation of Rac by centralspindlin functions in parallel with RhoA activation to drive contractile ring constriction during cytokinesis.
1 Institute for Molecular Biology, University of Oregon, Eugene, OR 97403, USA.
2 Ludwig Institute for Cancer Research, University of California, San Diego, La Jolla, CA 92093, USA.
3 National Institute for Medical Research, The Ridgeway, Mill Hill, London NW7 1AA, UK.
