近日，華南農業(yè)大學,、嶺南現(xiàn)代農業(yè)科學與技術廣東省實驗室、廣東省植物發(fā)育與環(huán)境適應重點實驗室王應祥課題組在國際權威學術期刊The Plant Cell（中科院一區(qū)Top期刊）上在線發(fā)表了題為“ANAPHASE-PROMOTING COMPLEX/CYCLOSOME coactivators maintain AURORA1 kinase homeostasis during meiotic chromosome segregation”的文章,，揭示了模式植物擬南芥泛素連接酶后期促進復合物（APC/C）調控減數(shù)分裂染色體正確分離的分子機制。本研究豐富了蛋白質泛素化修飾調控減數(shù)分裂染色體分離的分子機制和作用網(wǎng)絡,。

　　“分裂工程師”APC/C如何調控減數(shù)分裂染色體正確分裂,？減數(shù)分裂是動植物有性生殖的核心步驟。在這一過程中,，染色體的精準分離是保證后代遺傳信息穩(wěn)定的關鍵,。前期研究發(fā)現(xiàn)擬南芥E3泛素連接酶APC/C及共激活因子CDC20.1調控減數(shù)分裂染色體分離過程，然而調控機制并不清楚,。研究團隊利用泛素化蛋白質組,、遺傳學、細胞學和生物化學等綜合分析,，揭示了擬南芥E3泛素連接酶調控減數(shù)分裂染色體分離的底物——激酶AURORA1,。作為“質檢員”，AURORA負責調控染色體著絲粒與紡錘體微管的連接,，并修正錯誤連接,。但AUR1的活性必須被嚴格限制在合理區(qū)間：活性不足則無法糾正錯誤，導致染色體分配不均,，活性過高會導致過度修正,，擾亂正常分裂。

　　“分裂工程師”APC/C如何指揮“質檢員”AURORA保障減數(shù)分裂染色體正確分離,？研究團隊通過生物化學,、細胞生物學和遺傳學手段發(fā)現(xiàn)APC/C復合體的共激活因子CDC20.1與CCS52A2/B在此過程中扮演了不同角色：CDC20.1在減數(shù)分裂前期發(fā)揮保護AURORA使其不被APC/C提前降解，此時“質檢員”AURORA加速檢修錯誤的染色體動粒和紡錘體微管的連接,，伴隨減數(shù)分裂的進行,，檢修也完成，結合APC/C的CDC20.1讓位給CCS52,，CCS52結合并激活APC/C,，促使AURORA發(fā)生泛素化修飾并通過26S蛋白酶體降解，最終保證減數(shù)分裂染色體正確分離,。

APC/C及共激活因子CDC20.1/CCS52調控AUR蛋白內穩(wěn)態(tài)模型

　　本研究揭示了模式植物擬南芥泛素連接酶后期促進復合物（APC/C）調控減數(shù)分裂染色體分離過程的底物激酶AUR,，APC/C協(xié)同共激活因子CCS52調控AUR發(fā)生泛素化修飾進而通過26S蛋白酶體途徑降解，共激活因子CDC20.1和CCS52拮抗作用于AUR蛋白水平內穩(wěn)態(tài)從而保障雄性減數(shù)分裂細胞染色體正確分離的分子機制,。

華南農業(yè)大學博士后徐婧為論文第一作者,，華南農業(yè)大學碩士研究生陳凱欣和黃潤森參與文章工作。華南農業(yè)大學,、嶺南現(xiàn)代農業(yè)科學與技術廣東省實驗室王應祥教授為通訊作者,。該研究得到了嶺南現(xiàn)代農業(yè)科學與技術廣東省實驗室項目、第九批“珠江人才計劃”植物減數(shù)分裂重組和種質資源創(chuàng)新團隊以及國家自然科學基金的支持。

　　相關論文鏈接：

https://academic.oup.com/plcell/advance-article/doi/10.1093/plcell/koaf089/8115649?searchresult=1

文圖/生命科學學院