CDK1蛋白激酶对Borealin的磷酸化修饰在细胞分裂过程中的功能

CDK及其周期素是细胞周期的总导演。CDK通过对其他蛋白的磷酸化修饰来驱动细胞周期。阐明细胞周期的分子调节机制对研究癌症的发生，发展和治疗具有重要的理论意义。我们的前期实验证实了CDK1能够磷酸化Aurora B复合物中的Borealin蛋白，并用质谱技术鉴定了被磷酸化具体位点。有丝分裂激酶Aurora B复合物在细胞分裂过程中起多种调节作用，Aurora B复合物的功能在肿瘤细胞受到异常调节。 本项目将研究CDK1磷酸化Borealin蛋白的在细胞分裂过程中的具体功能，一是研究Borealin的磷酸化修饰对Aurora B复合物的功能影响，包含Aurora B ，INCENP, Survivin在有丝分裂过程中的定位以及Aurora B激酶活性的影响。二是研究Borealin磷酸化修饰对细胞周期的调控，例如多核细胞的比例等，并实时观察细胞在Borealin磷酸化缺失时有丝分裂的过程。

细胞的增殖过程的协调需通过对细胞周期进行精密调控来实现。周期蛋白依赖性蛋白激酶CDK及其周期素是细胞周期的总导演, CDK通过对其他蛋白的磷酸化修饰来驱动细胞周期。阐明细胞周期的分子调节机制具有重要的理论意义。Aurora B激酶在细胞的有丝分裂`过程对染色体平均分配到子细胞中起重要的调节作用，Aurora B在细胞中与INCENP，Survivin， Borealin组成一个四元复合物，阐明Aurora B复合物中各个亚基在有丝分裂中的作用是当前细胞分裂和细胞周期研究中的一个重要热点。 在本项目中，我们探讨了CDK 蛋白激酶如何调节Aurora B复合物中的Borealin 蛋白的功能，进而调节细胞分裂的正常进行。我们的在实验中证实CDK1能够磷酸化Aurora B复合物中的Borealin蛋白，并用质谱技术鉴定了Borealin蛋白被CDK1蛋白激酶磷酸化具体位点为106位，189位。199位，204位的苏氨酸。利用我们制备的针对Borealin 蛋白189位苏氨酸的磷酸化多抗， 我们发现在有丝分裂的中期，体内的Borealin蛋白能被CDK1磷酸化。在进一步的研究中我们发现， Borealin 蛋白能在体内结合Sgo1蛋白， 但当Boralin蛋白中的106， 189， 199， 和204位的苏氨酸突变为丙氨酸时， Boralin蛋白丧失其与Sgo1蛋白的结合能力。 在Hela细胞中转染Borealin基因的106， 189， 199， 和204位的苏氨酸突变体（都突变为丙氨酸）能导致有丝分裂受到干扰（多核细胞的比例增加）。这些结果提示Borealin蛋白在有丝分裂的中期被CDK磷酸化是Borealin蛋白结合Sgo1蛋白所必需的， 同时也是细胞进行正常的有丝分裂所必需的。.本项目的研究，在国际上首次鉴定CDK1磷酸化Borealin蛋白的具体位点，同时发现CDK1对Borealin蛋白磷酸化修饰能影响Borealin蛋白与Sgo1蛋白的结合，进而影响有丝分裂的正常进行。一篇与此基金的相关的论文（关于CDK/CYclin在细胞分裂中的进化研究）于2014年1月发表于BMC evolutionary Biology(影响因子3.29）， 本项目是上述论文标注的唯一资助基金。其他涉及此项目的相关的论文正在撰写中，大概于2014年下半年发表（也将标注此基金的资助）。