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有丝分裂的调节机制和着丝点表观遗传学基础研究

作　者: 王建宇
导　师: 姚雪彪
学　校: 中国科学技术大学
专　业: 细胞生物学
关键词: 着丝点 chromosomal passenger complex Borealin HP1α Aurora-B CENP-A HJURP
分类号: Q343.2
类　型: 博士论文
年　份: 2012年
下　载: 27次
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内容摘要


在细胞进行有丝分裂时,染色体的分离是由纺锤体微管与着丝点的连接介导的。微管与动点的正确连接需要Aurora-B激酶的调控。Aurora-B激酶与3个非激酶亚基INCENP、borealin和survivin组成chromosomal passenger complex(CPC)。但是,在有丝分裂时CPC是如何被招募到着丝点上的还不很清楚。在此我们报告borealin通过保守的PxVxL motif直接结合染色体结合蛋白heterochromatin protein1α (HP1α)的chromatin shadow结构域。borealin通过直接结合HPlα把CPC招募到着丝点上,并促进Aurora-B激酶的活化。通过对PxVxL motif上的定点突变破坏borealin与HP1α的结合会导致CPC不能正确定位到着丝点上,Aurora-B激酶的活性也受到影响。另一方面,CPC在中间纺锤体的定位是不依赖于borealin与HPlα的直接结合的,说明borealin与HPlα的相互作用对招募CPC到着丝点上的重要性。这些实验结果建立了以前不曾被发现的HPlα与CPC在着丝点的直接联系,显现了borealin与HPlα的直接结合对于有丝分裂调控的重要作用。着丝点是染色体上一个特殊的区域,负责在有丝分裂时招募形成动点来介导染色体分离。在多细胞生物中着丝点的遗传是受到表观遗传机制调控的。Centromere protein A (CENP-A)是特异性定位到着丝点的组蛋白H3的异构体。它被认为是最重要的着丝点表观遗传标签。但是,CENP-A特异性定位到着丝点的分子机制至今还不是很清楚。在此我们报道CENP-A的第68位丝氨酸对于CENP-A正确定位到着丝点上发挥重要作用,而且这一作用不依赖于CENP-A与它的分子伴侣蛋白HJURP的结合。目前我们正在努力寻找决定CENP-A正确整合到着丝点的分子机制,从而使我们能够更好的理解着丝点的可塑性及其在细胞分裂时的功能。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-8
第1章 绪论  8-48
  1.1 引言  8-12
  1.2 着丝点的结构基础  12-23
    1.2.1 着丝点的蛋白组分  12-16
    1.2.2 着丝点的组装  16-23
  1.3 从着丝点到动点  23-36
    1.3.1 核心动点蛋白的分子组分  23-28
    1.3.2 动点结构与功能的关系  28-30
    1.3.3 有丝分裂中期的监控  30-36
  1.4 Chromosomal passenger complex(CPC)  36-48
    1.4.1 CPC的组分与活化  36-40
    1.4.2 CPC在有丝分裂早期的定位  40-41
    1.4.3 CPC在有丝分裂早期的功能  41-48
第2章 材料与方法  48-60
  2.1 实验材料  48-49
    2.1.1 载体  48
    2.1.2 质粒  48-49
    2.1.3 细胞株  49
    2.1.4 试剂  49
  2.2 实验方法  49-60
    2.2.1 分子克隆  49-53
    2.2.2 蛋白质原核表达与纯化  53-56
    2.2.3 蛋白之间相互作用实验  56-57
    2.2.4 细胞学实验  57-60
第3章 实验结果与讨论  60-100
  3.1 Chromosome Passenger Complex(CPC)定位到着丝点的分子机制研究  60-87
    3.1.1 引言  60-61
    3.1.2 Borealin通过它的PxVxL motif结合HP1α  61-67
    3.1.3 用核磁共振波谱分析borealin与HP1α的结合表面  67-70
    3.1.4 HP1α 对于CPC定位到内层着丝点上是必需的  70-78
    3.1.5 Borealin的PxVxL motif对CPC的正确定位和功能是必需的  78-84
    3.1.6 讨论  84-87
  3.2 CENP-A的着丝点特异性定位的机制研究  87-100
    3.2.1 引言  87-88
    3.2.2 体外表达纯化CENP-A/H4  88-90
    3.2.3 HJURP存在不止一个着丝点结合域  90-92
    3.2.4 CENP-A的68位丝氨酸是CENP-A有效定位到着丝点所需要的  92-98
    3.2.5 展望  98-100
参考文献  100-127
在读期间发表论文情况及取得的研究成果  127-128
致谢  128

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中图分类: > 生物科学 > 遗传学 > 遗传学分支学科 > 细胞遗传学 > 染色体理论（染色体遗传学）
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