细胞生物学的一些论文

Cell：

作者：mumu来源：生物谷2012-7-7 15:07:41

现在，在繁忙的十字路口很少见到交警指挥交通的情景，在我们的细胞里却经常上演与交警指挥交通类似的情景。德国海德尔堡欧洲分子生物学实验室（EMBL，European Molecular Biology Laboratory）的科学家们已发现，一种Lem4蛋白指挥着细胞分裂的一个关键步骤，通过一边阻止一种分子前进，一边放行另一种分子来实现，这一研究发表在7月6日的Cell上。

对于胚胎生长或组织再生来说，细胞就必须进行分裂。当一个细胞分裂成2个时，一旦染色体也被一分为二，包围细胞核的核膜

就不得不瓦解，再重建。因为发生这种重组，一个BAF蛋白就必须去除磷酸化学标签。蛋白质磷酸化状态的变化，即有或无磷酸盐标签，能涉及蛋白质磷酸化或/和去磷酸化活性的调节。EMBL的科学家们发现了一种名为Lem4的新分子，它担任着交警的角色，一边阻止一个蛋白给BAF加磷酸化标签，一边又让另一个蛋白质去除已有标签。

这也发生在人类细胞和秀丽隐杆线虫（C. elegans）中，它似乎是一种进化很久的策略。通过遗传学与生物化学的结合研究，科学家们发现即使线虫版Lem4与人类版的完全不同，但在细胞分裂结束时，它们都执行相同的双重任务。这种单一分子既阻止标签添加又促进标签去除的策略，可能用于许多涉及磷酸化标签的细胞过程中，如细胞生长和分裂、环境信号传入细胞。那么，又是什么激发Lem4在恰当的时候开始双重行动了？这正是科学家们接下来要研究的内容。（生物谷bioon.com）

doi:10.1016/j.cell.2012.04.043

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Coordination of Kinase and Phosphatase Activities by Lem4 Enables Nuclear Envelope Reassembly during Mitosis

Claudio Asencio, Iain F. Davidson, Rachel Santarella-Mellwig, Thi Bach Nga Ly-Hartig, Moritz Mall, Matthew R. Wallenfang, Iain W. Mattaj, Mátyás Gorjánácz

Mitosis in metazoa requires nuclear envelope (NE)

disassembly and reassembly. NE disassembly is driven by multiple phosphorylation events. Mitotic phosphorylation of the protein BAF reduces its affinity for chromatin and the LEM family of inner nuclear membrane proteins; loss of this BAF-mediated chromatin-NE link contributes to NE

disassembly. BAF must reassociate with chromatin and LEM proteins at mitotic exit to reform the NE; however, how its dephosphorylation is regulated is unknown. Here, we show that the C. elegans protein LEM-4L and its human ortholog Lem4 (also called ANKLE2) are both required for BAF

dephosphorylation. They act in part by inhibiting BAF's mitotic kinase, VRK-1, in vivo and in vitro. In addition, Lem4/LEM-4L interacts with PP2A and is required for it to dephosphorylate BAF during mitotic exit. By coordinating VRK-1- and

PP2A-mediated signaling on BAF, Lem4/LEM-4L controls postmitotic NE formation in a function conserved from worms to humans.

Nature：科学家积极开发延缓干细胞衰老的方法 作者：Beyond来源：生物谷2012-5-26 12:06:11

干细胞是从植物到人类所有生物体的重要基石。干细胞在整个生命过程中可以分裂和自我更新，能分化成所需的专门器官组织以及修复成年组织的必要的细胞。

因此，干细胞被认为是不朽的，他们能在整个生命周期中重建自己和再生组织，但是这并不意味着他们不会老化。干细胞也会逐渐失去了自己的能力，丧失维护组织和器官的能力。

现在，索尔克生物研究学院研究人员发现了与干细胞生存环境相关的一系列生物学事件，他们的研究结果发表在5月23日的Nature 杂志上，这项研究结果对与年龄有关的疾病的治疗和再生医学具有重大意义。

索尔克遗传学实验室教授Leanne Jones说：研究结果显示把一个新的或年轻的干细胞放入旧的环境，那些老化的蛋白可能不会导致组织再生。

为了探索干细胞的老化问题， Jones使用雄性果蝇--黑腹果蝇作为研究对象。研究人员揭示了干细胞生存环境中发出怎么样的信号来维持干细胞的活力，这些信号会随着时间的推移而丢失，结果导致那些保持组织的干细胞数量的下降。

索尔克研究人员发现干细胞细胞产生称为let-7的microRNA是已知的microRNA存在包括人在内的很多物种中。let-7的增加引发了多米诺骨牌效应，会影响Imp蛋白，Imp蛋白功能是为了保护Upd。

总之， Upd促进保持干细胞的活性，促进干细胞与生存环境之间的交流促进干细胞的自我更新。在老龄化过程中，let-7的表达会越来越高，最终导致Upd水平降低，减少生存巢穴中活跃的干细胞的数量。但是什么导致老年果蝇let-7表达的积累仍然是一个悬而未决的问题。

Jones说：我们将老化开关关闭可以扭转这种干细胞年龄相关的带来的功能损失。

这种老化的解毒剂可以通过很多方式完成如防止let-7的升高、阻止的Upd的破坏或增加Imp的表达。Toledano说：这项研究为旨在刺激患者自身干细胞、克服老龄化问题的药物的开发开辟了新途径。

Jones说：这项研究发现了干细胞生存“巢穴”失去其支持干细胞生长功能的一种机制，同时研究还证实这是可逆转的。在患者体内，使用药物治疗可以将移植的干细胞的生存环境恢复功能。

这项研究是由G. Harold和Leila Y. Mathers慈善基金会、Ellison医学基金会、Emerald基金会、美国联邦老龄化研究项目和国立卫生研究院资助。（生物谷：Bioon.com）

doi:10.1038/nature11061

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The let-7–Imp axis regulates ageing of the Drosophila testis stem-cell niche

Hila Toledano,Cecilia D’Alterio,Benjamin Czech,Erel Levine& D. Leanne Jones

Adult stem cells support tissue homeostasis and repair throughout the life of an individual. During ageing, numerous intrinsic and extrinsic changes occur that result in altered stem-cell behaviour and reduced tissue maintenance and regeneration. In the Drosophila testis, ageing results in a marked decrease in the self-renewal factor Unpaired (Upd), leading to a concomitant loss of germline stem cells. Here we demonstrate that IGF-II messenger RNA binding protein (Imp) counteracts endogenous small interfering RNAs to stabilize upd (also known as os) RNA. However, similar to upd, Imp expression decreases in the hub cells of older males, which is due to the targeting of Imp by the heterochronic microRNA let-7. In the absence of Imp, upd mRNA therefore becomes unprotected and susceptible to degradation. Understanding the mechanistic basis for

ageing-related changes in stem-cell behaviour will lead to the development of strategies to treat age-onset diseases and facilitate stem-cell-based therapies in older individuals.

核被膜的分解是由多种磷酸化事件促成的，而人们还几乎完全不了解核被膜重建的去磷酸化调控机制。有丝分裂中BAF蛋白的磷

酸化会降低其与染色质以及内层核膜蛋白LEM家族的亲和力，缺乏BAF介导的染色质-核被膜连接会导致核被膜分解。在有丝分裂末期，BAF蛋白必须重新将染色质和LEM蛋白连接起来，以便重建核被膜。生物通 www.ebiotrade.com

研究发现BAF去磷酸化需要线虫蛋白LEM-4L和人类同源蛋白Lem4（也称为ANKLE2）。在体内和体外实验中，Lem4/LEM-4L蛋白能抑制BAF的有丝分裂激酶VRK-1。此外，Lem4/LEM-4L与PP2A蛋白的相互作用，也是有丝分裂末期BAF去磷酸化所必须的。通过调节VRK-1和PP2A介导的BAF信号传导，Lem4/LEM-4L以一种进化保守的方式，控制核被膜在有丝分裂后期的重新形成。