新中心体蛋白CCDC120和CCDC61的功能分析

CCDC120和CCDC61是通过对中心体组分分离和质谱分析得到的两个功能未知的新中心体蛋白。我们初步的实验结果显示CCDC120和CCDC61均有明显的中心体和中间体定位。过量表达的CCDC61还能与结合在微管上，诱导微管束的形成，并能稳定微管、抵御nocodazole的处理的作用；而CCDC120除了中心体定位外，还可以定位到细胞膜上，特别是细胞连接处。我们计划对CCDC120和CCDC61的功能结构域，它们的相互作用蛋白，以及在中心体和中间体等部位的定位机制等进行分析。在此基础上，进一步应用细胞分子生物学、遗传学等方法研究这两种中心体蛋白在微管网络组织，中心体和中间体的结构，以及纺锤体装配等方面的功能，分析它们与中心体行为、微管网络的分布以及对有丝分裂过程的调控，纤毛的发生与功能等的关系，希望以此为线索探讨CCDC120和CCDC61的生物学功能以及分子机制。

在本项目执行的四年内，本课题组严格按项目计划书进行，研究了新中心体蛋白CCDC61和CCDC120的功能。本项目的研究发现CCDC61在整个细胞周期中均定位于中心体，并在母、子中心粒底端形成环形套筒结构。而过表达的CCDC61还在中心体外围存在分散的点状富集，该定位形式依赖于微管和dynein/dynactin复合物，且与PCM-1有共定位。在U2OS细胞中，敲低CCDC61会导致Plk4激酶介导的中心体过度复制。因此，CCDC61为调控中心体正常复制所必需。另外，本项目的研究还表明CCDC120是母中心粒亚远端附属结构组分。实验结果显示CCDC120通过N端结构域（1-320 aa.）招募中心体亚远端附属结构的重要蛋白Ninein和CEP170，而其自身的中心体定位依赖于ODF2。并且与Ninein和CEP170相同，CCDC120在细胞间期也具有锚定微管的功能,从而揭示了CCDC120微管锚定的功能及其作用机制。此外，本项目还研究了申请书中提及的另外一个新中心体蛋白LRRC45的功能。LRRC45定位于中心粒近端，它可以通过自组装的形式形成纤维状结构，而参与细胞间期中心体之间的连接。实验结果显示磷酸激酶Nek2A可以与LRRC45的C端直接相互作用，LRRC45的S661位点在进入中期时会被Nek2A磷酸化。LRRC45磷酸化修饰后引起其表达量降低，进而导致中心体分离。同时，LRRC45与C-Nap1和rootletin相互作用，它们协同发挥作用维持中心体之间的连接。因此，CCDC61、CCDC120 和 LRRC45均是中心体的重要组分，它们分别为中心体复制、微管锚定和中心体连接所必需。