Cell：有丝分裂的磷酸调控

　　在有丝分裂期间，细胞会将其复制的基因组分成两个相同的子细胞。 这个过程必须毫无错误地进行，否则就会出现增殖性疾病（例如癌症）。 控制有丝分裂的一个关键机制在于精确规划超过32,000个磷酸化和去磷酸化事件的时间，而这是通过一个激酶网络和平衡磷酸酶的作用。近期一些研究利用质谱技术，揭示了这些事件的具体执行者，规模大小和时间。Cell杂志为此总结介绍了这些被认为是有丝分裂过程中的关键调节因素的磷酸化事件。

　　细胞依赖调控系统确保细胞分裂周期的每个步骤以正确的顺序发生。在有丝分裂过程中，细胞会发生大规模的结构重组，这是通过广泛的蛋白磷酸化实现的。蛋白磷酸化受到两种酶的协调控制：负责添加磷酸基团的激酶，和负责去磷酸化的磷酸酶。在基因组成功分离之后，细胞必须通过有丝分裂退出（mitotic exit）恢复分裂前的状态，而磷酸酶活性在这个程序里起到了至关重要的作用。

　　对于所有多细胞生物来说，有丝分裂退出都是不可逆转的。这一过程出现问题会导致细胞异常生长。实际上，有丝分裂退出的调控失常是癌细胞的一个关键特征。来自曼彻斯特大学的研究团队通过研究酵母细胞，揭示了一个控制有丝分裂退出的重要机制。

　　蛋白磷酸酶PP1、PP2A承担了人类细胞95%的磷酸酶活性。人们一直认为，这些酶并没有什么关联，功能上也不存在交集。研究人员发现磷酸酶PP1、PP2A-B55和PP2A-B56是轮番激活的。PP1首先激活PP2A-B55，随后PP2A-B55再去激活PP2A-B56。在这个组合中PP1是主要的调控子，控制着其他两种磷酸酶的活化时间。

　　研究表明，PP1、PP2A-B55和PP2A-B56组成了一个去磷酸化的小分队，帮助酵母细胞顺利通过有丝分裂的不同阶段。

　　Polo样激酶（Polo-like kinase ,PLKs）是广泛存在于真核生物中的一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。哺乳动物中包括PLK1、PLK2、PLK3和PLK4。它们在细胞周期各时相中都发挥重要作用。目前，对于PLK1的研究最透彻。来自北京大学的研究人员揭示了Polo样激酶1抑制的结构基础。

　　研究人员报道了分辨率为2.3-Å，斑马鱼（Danio rerio）PLK1 KD和PBD结构域，与黑腹果蝇微管相关蛋白205(Map205PBM)一个PBD结合模体构成的复合物的晶体结构。他们针对KD-PBD -Map205PBM复合物整体结构，KD-PBD互作细节，以及PBD -Map205PBM的互作细节进行了分析。结果显示，PBD结合并固定了KD的铰链区，减低了KD的柔性。随后，研究人员采用GST pull-down 实验以及拟磷酸化突变体等方法，绘制出了PLK1多水平调控模型，证实通过磷酸化作用和磷酸肽结合可部分或完全地激活PLK1。

　　这一结构为了解PLK1的自抑制机制提供了框架，并阐明了PLK通过磷酸化作用或磷酸肽结合而激活的分子机制。