Nature Commun | 武汉大学陈学峰教授团队揭示细胞分裂新机制

细胞分裂过程中，染色体的精准分配依赖于一个精密的“微型机器”——中心体。在细胞分裂的准备阶段（G2期）和分裂期（M期），中心体必须经历一个称为“成熟”的过程，以增强其组织微管的能力，从而构建起 bipolar 纺锤体，确保姐妹染色单体均等分离。若这一过程出现差错，便可能导致染色体数目异常，这是癌症等疾病的重要标志。PLK1 激酶是驱动中心体成熟的核心因子，但细胞周期如何精确控制 PLK1 在恰当时机被招募到中心体，一直是未解之谜。

2026年3月20日，武汉大学医学研究院/中南医院医学研究院/泰康生命医学中心陈学峰教授团队在《自然·通讯》（Nature Communications）上发表题为“A cell cycle-dependent transition of acetylation to phosphorylation regulates timely centrosome maturation”的研究论文。该研究揭示了一个由CDK1激酶、RNF40蛋白和PLK1激酶组成的信号级联反应，并阐明了RNF40蛋白上乙酰化与磷酸化修饰的周期性转换是控制这一过程的关键“开关”。

研究发现，RNF40不仅是一种泛素连接酶，它本身也是一个中心体组分。在分裂间期，RNF40被乙酰转移酶PCAF在K517和K562位点乙酰化，这种修饰抑制了其功能。当细胞进入分裂期，去乙酰化酶HDAC1移除这些乙酰基团，为RNF40的磷酸化扫清了障碍。随后，CDK1激酶精准地在RNF40的T529和T557位点进行磷酸化。这一磷酸化修饰使得RNF40获得了与PLK1结合的能力，像一个“锚点”将PLK1稳定地招募到中心体上，从而启动中心体成熟过程。如果人为地阻止RNF40的磷酸化（例如模拟乙酰化状态的2Q突变），即使RNF40表达水平正常，PLK1也无法正确定位，导致中心体微管成核能力显著下降，进而引起纺锤体组装异常、染色体排列错误和滞后染色体增多，最终导致多核细胞和染色体不稳定性（非整倍体）的增加。反之，若模拟持续磷酸化状态（2E突变），则能挽救这些缺陷。

研究团队进一步发现，在多种癌症（特别是结直肠癌）中，RNF40的表达水平异常升高，且其高表达与肿瘤的临床分期和淋巴结转移呈正相关。更为重要的是，携带RNF40乙酰化模拟突变（2Q）的癌细胞，对临床一线化疗药物（如奥沙利铂和5-氟尿嘧啶）的敏感性显著增加。这提示，靶向该信号通路，尤其是阻断RNF40的乙酰化-磷酸化转换，可能成为一种增敏化疗的潜在策略。此外，在癌症数据库中存在的RNF40点突变（如R519W和R561T）也被证实会破坏其磷酸化，并导致中心体功能缺陷。综上，该研究不仅揭示了细胞周期精确调控中心体成熟的新机制，也为理解癌症染色体不稳定的来源及探索新的治疗策略提供了重要线索。

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