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阿尔茨海默病蛋白在细胞分裂中的意外角色被发现

2026-04-14 20:08 泉水 生物行 阅读 0
核心摘要: 研究人员在细胞分裂机制中发现了阿尔茨海默病相关蛋白tau的新角色。tau蛋白在健康神经元中有助于稳定微管,而在阿尔茨海默病患者中则会异常聚集。研究表明,tau能够与DNA结合并形成凝聚体

研究人员在细胞分裂的精确机制中揭示了阿尔茨海默病相关蛋白tau的新角色。细胞分裂是伤口愈合、毛发生长和细胞持续更新等过程的基础。在这一过程中,染色体必须均匀分配到两个子细胞中,任何小错误都可能导致细胞异常。

来自POSTECH(浦项科技大学)的研究团队发现,tau蛋白在维持这一精确性方面可能发挥关键作用。他们的研究成果已发表在《Nature Communications》期刊上。

tau蛋白因其与阿尔茨海默病的关系而受到广泛研究。在健康神经元中,tau有助于稳定细胞内的微管结构。然而,在阿尔茨海默病患者中,tau会异常聚集。近期研究还表明,tau能够将分子聚集成小液滴状结构,称为凝聚体。尽管如此,tau与DNA的相互作用尚不明确,因此研究团队决定进一步探讨这一领域。

染色体的分离机制

在细胞分裂过程中,染色体由微管纤维引导并分离,这些微管将染色体拉入两个新细胞中。为确保这一过程的正确进行,染色体必须准确附着于微管上。为了探讨tau在这一步骤中的作用,研究人员进行了使用单个DNA分子的实验。

实验结果显示,tau能够与DNA结合并形成凝聚体。tau能够沿着DNA链移动,并将附近的DNA链拉拢在一起,这表明tau在组织染色体结构方面可能发挥作用。

Tau–DNA Condensates Facilitate Chromosome–Microtubule Connections During Cell Division
(左)tau蛋白促进微管与染色体在细胞分裂中的连接。(右上)使用单分子镊子分析tau–DNA凝聚体的形成。(右下)被tau–DNA凝聚体捕获的微管。信用:POSTECH

通过高分辨率荧光成像,研究团队确认这些tau–DNA凝聚体作为连接点能够捕获微管。这一行为在控制实验室条件和活细胞中均得到了观察。

研究还发现,tau的磷酸化状态会影响这一过程。当细胞产生类似阿尔茨海默病患者的tau形式时,染色体在分裂过程中往往未能正确对齐。这表明,即使是tau的微小变化也可能干扰细胞分裂的准确性

对疾病研究的更广泛影响

研究人员认为,这些发现可能为研究不孕症、先天性疾病以及阿尔茨海默病等神经退行性疾病开辟新的方向。

该研究的负责人Minju Shon教授表示:“这项工作表明,tau不仅可以直接与微管相互作用,还可以与DNA相互作用,可能将这两种结构联系起来。它还表明,tau可能参与染色体首次与纺锤微管建立连接的早期阶段。”


Reference: “Tau condensation on DNA mediates microtubule attachment suggesting a mitotic role for centromere-localized tau” by Celine Park, Jaehun Jung, Yuri Hong, Haeun Yoo, Keunsang Yang, Jaehyeon Shin, Minsik Kim, Chan Lim, Ayoung Jeong, Seokyun Hong, Jun Young Baek, Sang-Hyun Rah, Chaelin Lee-Eom, Minseok Seo, Yoori Kim, Jae-Hyung Jeon, Jong-Bong Lee, Dong Soo Hwang and Min Ju Shon, 7 January 2026, Nature Communications.
DOI: 10.1038/s41467-025-67888-x
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