Plk1磷酸化修饰PML3对中心体复制及染色体不稳定性的作用和机制研究

中心体异常是导致染色体不稳定性的重要机制，在白血病等肿瘤的发生发展过程中具有重要作用。中心体复制受到多个蛋白调控，最新研究提示PML3蛋白在调控中心体复制方面具有重要作用，但其具体分子机制仍有待于进一步研究。本课题组在前期研究中发现一个新的PML3相互作用蛋白Plk1，并已研究证实Plk1在体外能够磷酸化修饰PML3。本项目拟在前期工作基础上，鉴定PML3蛋白的Plk1磷酸化修饰位点，通过体内、体外磷酸化实验研究明确Plk1激酶对PML3蛋白的磷酸化修饰，观察Plk1磷酸化修饰PML3蛋白对PML3调控中心体复制及染色体不稳定性的影响，并进一步阐明具体的分子机制。本项目的进行有助于深入了解肿瘤发生发展的机制，也为临床上开发针对中心体的抗肿瘤靶向治疗药物提供新的理论基础和实验依据。

中心体异常是导致染色体不稳定性的重要机制，在白血病等肿瘤的发生发展过程中具有重要作用。中心体复制受到多个蛋白调控，PML3蛋白在调控中心体复制方面具有重要作用。本课题组在前期研究中发现Plk1是一个新的PML3相互作用蛋白，本项目进一步研究证实Plk1能够磷酸化修饰PML3；研究显示PML3和Plk1的相互作用依赖于PML3 羧基端第480-641位氨基酸及Plk1羧基端的Polo-box结构域（PBD）；进一步证实PML3的第173位、565位、570位丝氨酸均为Plk1磷酸化修饰位点。在细胞有丝分裂期，PML3蛋白模拟磷酸化突变体定位于中心体，而PML3蛋白去磷酸化突变体则不能定位于中心体，外源性过表达PML3蛋白去磷酸化突变体会导致细胞有丝分裂期染色体分离异常，出现滞后染色体及染色体桥；显示Plk1磷酸化修饰PML3对PML3中心体定位及细胞有丝分裂期中心体复制和染色体正常分离至关重要。进一步研究分子机制显示Plk1能通过磷酸化修饰PML3进而调控PML3与有丝分裂激酶AuroraA的相互作用及AuroraA激酶活性，从而起到灭活Cdk2/cyclin激酶以防止中心体的过度复制的作用。本项目的进行为深入了解中心体异常在肿瘤发生发展的机制提供新的理论基础和实验依据。