Nature：填补细胞生物学重要空白，确定关键酶原子结构

德克萨斯大学西南医学中心研究人员确定了在细胞分裂中起重要作用的一种酶的原子结构。细胞分裂是在地球上许多生命形式中每天发生无数次的基本过程。

德克萨斯大学西南医学中心药理学教授、霍华德休斯医学研究所（HHMI）研究员于洪涛（Hongtao Yu）博士说，了解该酶——分离酶（separase）的结构，有可能促成更好地治疗癌症。

于洪涛博士说：“染色体包含生命的遗传蓝图，在每次细胞分裂过程中必须精确地复制及平均分割。粘结蛋白复合物（cohesin complex）形成一个分子环环绕着复制染色体，将它们拴在一起直至染色体分离那一刻。在从真菌到人类的生物中，分离酶负责裂解并打开粘结蛋白环，使得染色体能够分离并随后分割到两个新子细胞中。”

尽管在细胞生物学中起着重要作用，自从近20年前发现它以来，分离酶的原子结构一直困扰着科学家们。这在了解分离酶的机制和功能上留下了一个空白。

于洪涛博士说：“我们确定了来自可以在高温下生长的一种真菌的分离酶的原子结构。这一结构揭示出了分离酶识别和裂解粘结蛋白环，使得染色体分离的机制。在正常温度（例如人体温度）下生长的一些物种中这一特殊的蛋白非常不稳定，但在我们研究的高温真菌中它却比较稳定。”

由于该酶在细胞分裂中起作用，分离酶化学抑制剂有望阻止细胞增殖，因此在癌症中可能具有治疗价值。

“我们研究的真菌分离酶与人类分离酶非常相似。出于这一原因，我们相信我们的结构将帮助设计出这样的抑制剂。因为一旦你获得了这一结构的模型，你就可以采用计算方法寻找将与它结合的分子。”

这项研究的共同作者还包括药理学系及HHMI研究员Zhonghui Lin博士，药理学与生物物理学副教授Xuelian "Sue" Luo。

分享的观念是我们大多数人从小就被教导的基本社会准则。通常，我们被告知要彼此平等地分享。分享这一概念也适用于细胞；在细胞分裂过程中它们需要分享信息才能正确发挥功能。但就细胞来说，交换信息并不总是平等的。在不对称细胞分裂过程中，储存信号分子的囊泡——核内体只会进入到一个子细胞中。

日内瓦大学(UNIGE)的研究人员几年前就已经发现了这一现象，但他们并不知道这种不平等分享背后的机制。Marcos Gonzalez-Gaitan教授的研究小组阐明了核内体是如何知道去到哪个细胞及在物理上如何做到这一点的。研究结果可进一步帮助了解肿瘤的形成。这项研究被选为封面文章发布在最2015年12月的Nature杂志上。