新方法让你看到细胞癌变

视觉LEM2在有丝分裂中的作用。资料来源:亨斯迈癌症研究所

4月29日，犹他大学亨斯迈癌症研究所的凯瑟琳·厄尔曼和加州大学旧金山分校的亚当·弗罗斯特及其同事在《自然》杂志上发表了一项研究，拓展了人们对细胞分裂复杂过程的理解。

他们发现蛋白质LEM2在细胞分裂中有两个重要的功能。首先，LEM2有助于形成细胞核的保护层，保护两组DNA免受损伤。第二，LEM2吸收了一些因素，分解了负责纤维的“装置”。

为了替换老化和磨损的细胞，人体利用一种叫做有丝分裂的过程将一个细胞分裂成两个。当一个细胞准备好分裂时，它会复制它的DNA，这样每个子细胞都有一个完整的拷贝。在这个过程中，DNA片段或染色体必须准确地分布到子细胞中。如果一个细胞的DNA拷贝不完整或受损，它将导致遗传疾病和疾病，如癌症。

为了细胞分裂的发生，两组DNA必须位于细胞的两端。首先，通常含有脱氧核糖核酸的细胞核会破坏它们的保护层。染色体然后被纤维“装置”分离最后，细胞分裂成两部分，每个部分都有一个重组的细胞核。

为了观察LEM2在有丝分裂中的作用，研究人员使用彩色荧光标记来区分不同的成分:LEM2、纤维和DNA。这使得研究小组能够拍摄le m2——从它第一次与完整的纤维结合直到它们分解。他们观察到LEM2蛋白与其他蛋白聚集在一起，并在纤维穿过核保护层的孔处形成凝胶状密封。这个lem 2“o形环”有效地密封了重新形成的外核膜，保护每一组DNA免受周围物质的破坏。

“使用我们的成像方法，我们可以在细胞分裂的大约5分钟内看到发生了什么，这通常很难研究。”乌尔曼研究小组的研究员和合著者多利·拉乔伊说。

乌尔曼说:“我们用不同的方法来更好地解释LEM2的作用。我的研究团队专注于活细胞的过程，而弗罗斯特团队致力于学习更多关于蛋白质本身的知识。”

作者指出，这种新的凝胶状分离可能对参与LEM2的其他关键细胞功能很重要。研究人员还发现，当LEM2与细胞核结合时，它受到的干扰将导致DNA损伤，从而危及细胞的正常功能。

乌尔曼说:“这项工作为寻找新的DNA损伤方式打开了一扇门，在某些情况下，DNA损伤可能会导致癌症。”

接下来，厄尔曼和弗罗斯特实验室将在这项工作的基础上研究不适当的核形成和DNA损伤之间的关系，并将研究癌细胞在核组装和修复过程中如何缺乏适当的调节。

相关论文信息:http://dx.doi.org/10.1038/s41586-020-2232-x