Cell子刊：细胞分裂关键蛋白的双重作用

　　加州大学的研究团队发现，细胞周期蛋白cyclin B1/Cdk1复合体除了在细胞分裂中起关键作用以外，还能增强线粒体的活性，为细胞分裂提供额外的能量。这是首次发现这种复合体具有双重功能。

　　在此基础上，人们可以通过靶标cyclin B1/Cdk1控制细胞能量的生产，为癌症治疗和再生医学提供帮助。这项研究于四月十七日发表在Cell旗下的Developmental Cell杂志上。

　　“这些蛋白不仅控制着细胞周期的推进，还能增加线粒体的能量生产，”领导这项研究的Jian Jian Li教授说。“这两个过程同时发生，因为细胞周期的前进需要消耗额外的能量。”

　　此前人们知道，cyclin B1/Cdk1复合体会介入细胞周期的一个关键点——G2期。细胞周期在这一阶段出现暂停，以便为有丝分裂做好准备，随后细胞就会进入M期开始分裂。

　　研究人员发现，cyclin B1/Cdk1除了推动细胞周期进入M期以外，还会离开细胞核进入线粒体，在细胞最需要能量的时候促进能量的生成。这个复合体能够特异性磷酸化一类线粒体蛋白(complex I)，从而增强该细胞器合成ATP的能力，保证细胞有足够的能量进行分裂。

　　研究人员对小鼠和人类的细胞进行了研究，包括乳腺癌细胞和正常的乳腺上皮细胞。当细胞周期从G2向M期推进时，他们检测了cyclin B1/Cdk1对线粒体能量代谢的调控。他们发现，cyclin B1/Cdk1复合体使线粒体蛋白的磷酸化增加，而这一现象促进了线粒体的能量生产。研究现实，逆转这一过程会减少能量的生成。

　　研究指出，cyclin B1/Cdk1既能感知细胞的能量需求，又将这一信息传递给线粒体。而这一机制使其有望成为癌症治疗的潜在靶标。

　　“在放疗或化疗所造成的压力下，肿瘤细胞可能需要线粒体提供额外的能量，对DNA损伤进行修复，”Li说。“在肿瘤细胞中阻断细胞核与线粒体的这种通讯，并同时抑制糖酵解，将是治疗癌症的一条新途径。”除了增强放疗和化疗效果以外，调控细胞的能量生产也能够延缓肿瘤的生长，这是一种釜底抽薪的策略。

　　另一方面，在普通组织中增强线粒体的能量生产，可以帮助再生性细胞(例如肌肉干细胞)修复受损的组织。

　　这项研究将两个不同的领域关联在一起：细胞周期研究和线粒体研究。“研究线粒体或细胞周期的人很多，但很少有人研究二者之间的关联，”Li说。