2019年8月9日,梁前进教授课题组2017级博士研究生王栎清和2014级博士研究生顾群以共同第一作者身份在Biochemical and Biophysical Research Communications (IF:2.705)上发表题为“Deletion of INMAP postpones mitotic exit and induces apoptosis by disabling the formation of mitotic spindle”的研究论文。
个体发育的基础是细胞的正常生长以及均衡与失衡分裂的调控,肿瘤发生的一个根本问题是细胞增殖异常和有丝分裂失控。INMAP最初被梁前进课题组鉴定为在细胞周期进程中起重要作用的纺锤体蛋白,先前的研究已经揭示其异常表达导致有丝分裂障碍和人肿瘤异种移植物的生长抑制,但其潜在的作用机制仍需不断探究。这项研究通过CRISPR-Cas9基因编辑技术敲除了人胚肾细胞株HEK293T中的内源INMAP,导致明显的细胞生长抑制。实验表明,INMAP的缺失导致明显的细胞凋亡(cell apoptosis),细胞中微核形成率激增,染色体畸变加剧,γH2AX表达上调,体现了DNA损伤诱导和基因组不稳定性诱发效应。通过蛋白质免疫印迹检测表明,纺锤体微管的主要成分β-管蛋白(β-tubulin) 在HEK293T-INMAP-/-中的表达明显上调。同时,随着有丝分裂退出(mitotic exit)的延迟和纺锤体组装的异常,细胞周期蛋白B (cyclin B)的水平也攀升,而细胞周期蛋白E(cyclin E)的水平则跌落。这些结果表明,INMAP的缺失冲击了细胞周期的纺锤体组装检验点(spindle assembly checkpoint),阻碍了纺锤体形成,导致细胞周期停滞和DNA损伤,最终阻滞细胞增殖并诱导凋亡。因此,INMAP是基因组完整性和有丝分裂正常退出的必不可少的因素。
此项工作是标志基因INMAP深层功能及其分子机制的先行揭示,相关系统成果有望在近期坐实、发表。
抗性基因资源与分子发育北京市重点实验室梁前进教授为本论文的通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金(资助号31571394),北京自然科学基金(资助号5122017)等基金的支持。
Deletion of INMAP disrupted spindle formation and arrested cell cycle. (A, B) Western blot analysis of HEK293T and HEK293T- INMAP−/− cells with anti-PCNA, anti-Cyclin B, anti-Cyclin E and anti-GAPDH antibodies. Each band was quantified with ImageJ software. Data are the representative of three independent experiments. (C) a and b represent normal spindles of the cells in mitotic metaphase and anaphase; c and d represent multipolar spindles of the cells. (D) The frequency of multipolar spindle cells in HEK293T-INMAP−/− cells (n = 400) is greater than in HEK293T cells.
原文链接:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0006291X19315049