细胞有丝分裂中组蛋白H3磷酸化的功能研究

摘要

为了研究组蛋白H3磷酸化在细胞有丝分裂过程中的功能意义。采用细胞周期同步化、高盐提取组蛋白、免疫印迹、间接免疫荧光标记、激光共聚焦显微镜和染色质免疫沉淀等方法，观察了组蛋白H3 Thr3和Thrll磷酸化以及CENP-A Set7磷酸化在MCF-7入乳腺癌细胞、MCF-10A人正常乳腺上皮细胞和ECV-304人脐静脉内皮细胞有丝分裂期的时空分布。
　　 研究结果显示，组蛋白H3 Thr3磷酸化发生在前期到后期并且于末期完全脱磷酸化。值得注意的是，Thr3磷酸化的组蛋白H3在中期主要集中在着丝粒染色质，与聚集在端粒的Ser10磷酸化不同，但是与主要限制于着丝粒染色质的Thr11磷酸化的组蛋白H3的特点相似。染色质免疫沉淀分析提供了在中期Thr3磷酸化的组蛋白H3与着丝粒DNA相结合的直接的证据。在有丝分裂期Thr11磷酸化的组蛋白H3的亚细胞分布与Ser7磷酸化的CENP-A的特点相似。从前期到早后期Thr11磷酸化的组蛋白H3与Ser7磷酸化的CENP-A在着丝粒上是相间排列的。在晚后期，这两种磷酸化蛋白的荧光信号逐渐地移动到中区。在末期，它们从着丝粒完全转移到中体，并且在中体的中央压缩成一个细的圆柱体，分别与微管和凝集的染色体组成沙漏样“有丝分裂机器”。在胞质分裂的终末期，Thr11磷酸化的组蛋白H3与Ser7磷酸化的CENP-A重叠并且以两个对称的钟状体共定位于中体。中体提取和免疫印迹实验表明Thr11磷酸化的组蛋白H3与Ser7磷酸化的CENP-A是中体的成分。
　　 这些发现表明，在中期Thr3磷酸化的组蛋白H3可能也参与动粒组装以促进正确的子代染色体分离并且作为动粒蛋白的另一个识别密码。Thrll磷酸化的组蛋白H3和Ser7磷酸化的CENP-A具有染色体过客蛋白的行为并且参与中体的组成，可能在胞质分裂过程中行使功能。所有事实表明，在有丝分裂期组蛋白H3分别在不同的位点发生磷酸化，不同位点的组蛋白H3磷酸化的分布不同并且执行不同的功能。