SAPCD2调控有丝分裂纺锤体的机制获揭示

华南农业大学生命科学学院教授邓诣群、蒋珺团队利用体外纤连蛋白包被的非极化细胞模型，并结合活细胞成像技术，揭示了SAPCD2（含APC结构域的抑制蛋白2，suppressor APC domain containing 2）调控有丝分裂纺锤体定向的新机制。相关成果近日发表于《通讯生物学》（Communications Biology）。

SAPCD2磷酸化在间期向有丝分裂转换过程中对微管稳定性的影响。研究团队供图

据介绍，SAPCD2是一种微管结合蛋白，在间期与微管结合并维持其稳定性；当细胞进入有丝分裂期后，SAPCD2表达量急剧上调，并在S157和S276位点发生磷酸化修饰。该修饰可减弱SAPCD2与微管的结合，并降低星体微管稳定性，从而避免因星体微管过度稳定而导致的异常纺锤体定向。

SAPCD2是一种胚胎期特异性表达的基因，在多种癌组织中呈高表达。目前关于SAPCD2的研究主要集中在其作为肿瘤标志物的潜在价值，而其在细胞周期及肿瘤发生发展过程中的作用尚不明确。

在国家自然科学基金等项目资助下，邓诣群团队与香港大学李嘉诚医学院教授禤承恩长期合作，围绕原癌基因SAPCD2的功能开展了系统研究，曾在《癌基因》（Oncogene）上报道SAPCD2为Wnt信号通路的新成员，并揭示了其调控机制。

在此基础上，邓诣群、蒋珺团队进一步鉴定出SAPCD2在有丝分裂期的特异性磷酸化修饰模式，并揭示了其调控纺锤体定向的分子机制。在多细胞生物中，有丝分裂纺锤体定向的精确调控对细胞命运决定、器官形态发生以及组织稳态维持至关重要，其异常会导致胚胎发育障碍或增加肿瘤发生风险。

该研究揭示的SAPCD2磷酸化调控纺锤体定向新机制，为后续探究其在肿瘤发生发展过程中的作用奠定了重要理论基础。此外，研究明确了SAPCD2作为一种细胞周期依赖性微管结合蛋白，依赖其S157/S276位点的动态磷酸化修饰来调控星体微管稳定性，从而确保纺锤体的正确定向。

这一发现深化了关于微管相关蛋白通过动态修饰协调星体微管稳定性以控制纺锤体定向的理解。后续在体内进一步验证该机制，将有助于解析纺锤体定向在不同组织中的特异性作用及其功能影响，从而推进对细胞命运与组织结构关联的认识。