研究綠藻細胞大小的調控可以告訴你細胞分裂不正常的秘密!

視網膜母細胞腫瘤抑制蛋白 (RB) 是第一個被發現的腫瘤抑制基因。RB的突變不僅會造成視網膜母細胞腫瘤，也經常在不同類型的癌細胞內發現。因此，研究RB如何調控細胞分裂是一個非常重要的課題。但是，研究RB途徑的瓶頸在於它的突變會造成哺乳類模式生物例如小鼠的胚胎死亡而讓研究難以進行。最常用的真核遺傳模式生物， 酵母菌，卻因沒有視網膜母細胞腫瘤抑制蛋白而不適用此研究。此外，RB亦存在於植物中，對調控植物生長與分化也扮演重要的角色。 中央研究院農業生物科技研究中心南部生物技術中心方素瓊博士帶領的研究團隊利用具有遺傳優勢的單細胞模式綠藻 -衣藻 (Chlamydomonas reinhardtii) 研究視網膜母細胞腫瘤抑制蛋白途徑對調控細胞分裂的分子機制。相較於其他生物，衣藻RB的突變不僅可以存活，還因細胞過度分裂而讓細胞變小。藉由遺傳篩選出抑制小細胞的突變株，研究團隊找到小泛素修飾酶為一個新穎的RB下游因子，並進一步發現小泛素修飾酶藉由調控核醣體蛋白L30 (RPL30) 的小泛素修飾來影響細胞分裂。在視網膜母細胞腫瘤抑制蛋白的突變株細胞內，細胞的過度分裂可藉由增加小泛素修飾的RPL30減緩 (圖一)。這個發現對RB調控細胞分裂的機制提出了一個全新的見解。RPL30有可能可以被開發成分子標的，用來篩選抑制癌細胞不正常分裂的藥物。並在農業生物科技應用上提供基礎新知。 此論文已2月16日刊登於《植物細胞》期刊，第一作者為本院與中興大學微生物基因體學程博士生林彥伶。這項研究是由中央研究院農業生物科技研究中心及科技部贊助。 論文連結：〈SUMO protease SMT7 modulates ribosomal protein L30 and regulates cell-size checkpoint function〉，http://www.plantcell.org/content/32/4/1285

(2020) ,