新研究揭示α-Aurora調控植物成膜體微管陣列重組的新機制

細胞分裂是生命體生長發育的根本過程，其中胞質分裂是將復制的染色體和細胞質分開形成兩個獨立的子細胞的關鍵步驟。盡管真核生物的有絲分裂過程高度保守，但胞質分裂的機制在不同生物中表現出明顯的多樣性。在植物細胞中，胞質分裂是通過成膜體的形成和擴張來實現的，這一過程涉及微管、微絲和膜泡結構的精細協調。

近日，四川大學林宏輝/鄧星光團隊在Nature Communications發表了題為“Arabidopsis α-Aurora kinase plays a role in cytokinesis through regulating MAP65-3 association with microtubules at phragmoplast midzone”的研究論文。該研究為植物胞質分裂的調控機制提供了新的見解。

Aurora激酶家族因其在紡錘體兩極的特殊定位而得名“極光”，α-Aurora是植物有絲分裂的核心調控因子，其對紡錘體微管陣列的組裝十分重要。該研究發現隨著胞質分裂的開始，α-Aurora會從紡錘體微管的兩級轉移并集中定位于成膜體微管中央區域。α-Aurora缺陷會導致成膜體擴展速度降低，胞質分裂過程延長，并且在胞質分裂后期成膜體微管陣列變得松散。

進一步研究發現，α-Aurora在成膜體中央與微管交聯蛋白MAP65-3發生相互作用，并能夠磷酸化MAP65-3。α-Aurora的缺陷會導致MAP65-3與成膜體微管結合更加牢固，MAP65-3的周轉率顯著降低，并在解聚的成膜體內緣異常聚集。這些結果表明，α-Aurora通過磷酸化調控MAP65-3在成膜體中的定位和動態變化，從而調節成膜體微管陣列的重組和擴展，進而影響胞質分裂的正常進行。這項研究不僅揭示了植物α-Aurora在有絲分裂之外的新功能，也為理解植物胞質分裂的調控機制提供了新線索。

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