为了分析有丝分裂过程中细胞结构的分析,需要纳米分辨率来可视化纺锤体中微管的组织。在这里,我们提出了一种详细的方案,可用于在培养物中生长的细胞中整个有丝分裂纺锤体的3D重建。为此,我们将富含有丝分裂阶段的哺乳动物细胞附着在蓝宝石盘上。我们的协议进一步涉及通过高压冻结,冻结固定和树脂嵌入的冷冻污染。然后,我们使用荧光光学显微镜在树脂包裹的样品中选择有丝分裂细胞。接下来是大规模电子断层扫描,以重建3D中所选的有丝分裂纺锤体。然后,生成和缝合的电子断层图用于半自动分段微管,以进行纺锤体组织的随后定量分析。因此,通过提供详细的相关光和电子显微镜(CLEM)方法,我们为细胞生物学家提供了一种工具集来简化纺锤体微管的3D可视化和分析(http://kiewisz.shinyapps.io/asga)。此外,我们指的是一个最近启动的平台,该平台允许交互式显示3D重建有丝分裂纺锤体(https://cfci.shinyapps.io/asga_3dviewer/)。
菊花含量,东亚本地的一种物种众所周知,是耕种的菊花的祖细胞之一,该物种以其观念和药用价值而生长。先前关于菊花的基因组研究在分析该植物谱系时,很大程度上忽略了质体基因组(质体)和线粒体基因组(有丝分裂基因组)的动力学。在这项研究中,我们测序并组装了二倍体和四倍体C的质体和有丝分裂组。芳香。我们使用了来自27种具有质体和有丝分裂组完整序列的数据,以探索细胞器基因组之间序列演化的差异。二倍体和四倍体C中的细胞器基因组的大小和结构通常相似,但四倍体C. indimum和C. indimum var。芳香族在有丝分裂组中包含独特的序列,这些序列还包含先前未描述的开放式阅读框(ORF)。跨菊花有丝分裂组的结构变化很大,但是从质体转移到有丝分裂基因组的序列得到了保存。最后,有丝分裂基因组和质子基因树之间观察到的差异可能是这两个基因组中基因之间序列演化速率差异的结果。总共提出的发现大大扩展了研究菊花细胞器基因组进化的资源,并可能在将来可以应用于保护,育种和基因库。
三阴性乳腺癌 (TNBC) 是一种极具侵袭性的乳腺癌类型,对其可用的细胞毒性化疗选择很少。一种由盐酸阿霉素和环磷酰胺,然后是紫杉醇组成的化疗方案,称为 AC-T,被批准用作这种类型乳腺癌的辅助治疗。在本研究中,我们旨在阐明 KIF11 在两种含有 DHPM 核心(二氢嘧啶-2(1H)-酮或-硫酮)的合成小分子抑制 TNBC 进展过程中的作用,假设这些抑制剂可以作为抗有丝分裂药物的一种有趣选择,单独使用或作为与 AC 联合使用的辅助疗法。为此,我们评估了 DHPM 作为单一疗法或与阿霉素和环磷酰胺联合使用对患有 MDA-MB-231 诱发的乳腺癌的 Balbc 裸鼠的疗效,以 AC-T 作为阳性对照。我们的数据提供了大量证据,证明 KIF11 抑制剂表现出显著的抗肿瘤活性,在三阴性乳腺癌体内异种移植模型中作用于肿瘤发生和癌症进展的关键点,例如 KIF11 和 ALDH1-A1 的下调。此外,它们没有表现出以活动能力受损为特征的典型周围神经病变,而这在使用紫杉醇时很常见。这些结果表明,在乳腺癌方案治疗中使用 MAP 抑制剂可能是一种有前途的策略,既能保持抗肿瘤活性,又能减少副作用。
人类蛋白质编码基因的身份众所周知,但我们对其分子功能和域结构的深入了解仍然受到基于同源性的预测和专注于全基因耗竭的实验方法的缺陷的限制。为了弥补这一知识空白,我们开发了一种方法,利用 CRISPR - Cas9 诱导的蛋白质编码基因突变来先验地识别序列水平的功能区域。作为一个测试案例,我们将这种方法应用于 48 个人类有丝分裂基因,揭示了细胞增殖所需的数百个区域,包括实验表征的区域、基于同源性预测的区域和新区域。我们验证了 15 个区域的筛选结果,包括 Mad1 的 387 - 402 个氨基酸,这些氨基酸以前未被表征,但有助于 Mad1 着丝粒定位和染色体分离保真度。总之,我们证明基于 CRISPR - Cas9 的平铺诱变可以从头识别蛋白质编码基因中的关键功能域,从而阐明功能突变体的分离并允许跨人类蛋白质组的功能注释。
有丝分裂MTH1抑制剂TH1579是一种双重抑制剂,可抑制有丝分裂和掺入氧化DNA损伤并导致特定于癌症的细胞死亡。通过CGAS刺激途径,DNA损害剂会增强对免疫检查点抑制剂(ICI)处理的反应。这项研究研究了TH1579是否可以通过其免疫调节特性改善免疫检查点阻滞的效率。用有丝分裂的MTH1I TH1579处理了各种人和鼠类癌细胞系,并通过流量细胞仪和实时QPCR分析了PD-L1和T细胞与燃料相关的趋化因子的表达。合成小鼠模型,以检查TH1579和PD-L1阻滞的综合作用。在我们的研究中,我们发现TH1579在人类癌细胞系中的蛋白质和mRNA水平上都上调了PD-L1的表达。但是,在鼠细胞系中,增加的增加不太明显。在合成小鼠黑色素瘤模型中的一个体内实验表明,与媒介物或atezolizumab单疗法相比,Th1579的治疗显着提高了Atezolizumab(一种抗PD-L1抗体)Atezolizumab(一种抗PD-L1抗体)。此外,Th1579表现出免疫调节特性,以CGAS丁字途径依赖性方式升高了细胞因子,例如IFN-β和包括CCL5和CXCL10在内的趋化因子和趋化因子。总而言之,TH1579具有通过调节免疫检查点相关蛋白和途径来改善ICI处理的潜力。
抑制或稳定有丝分裂中的 SUMO 化都会导致染色体分离缺陷,这表明蛋白质的动态有丝分裂 SUMO 化对于维持基因组的完整性至关重要。Polo 样激酶 1 - 相互作用检查点解旋酶 (PICH) 是一种有丝分裂染色质重塑酶,它通过三个 SUMO 相互作用基序 (SIM) 与 SUMO 化的染色体蛋白相互作用,以控制它们与染色体的结合。使用条件性 PICH 耗竭/PICH 替换的细胞系,我们发现有丝分裂缺陷与 PICH 对 SUMO 化染色体蛋白的功能受损有关。PICH 的重塑活性或 SIM 缺陷会延迟有丝分裂进程,这是由纺锤体组装检查点 (SAC) 激活引起的,这由着丝粒处 Mad1 焦点的持续时间延长所表明。通过对染色体 SUMO 化蛋白(其丰度受 PICH 活性控制)进行蛋白质组学分析,确定了可解释 SAC 激活表型的候选蛋白。在已确定的候选蛋白中,PICH 缺失时 Bub1 着丝粒丰度会增加。我们的研究结果证明了 PICH 和 SAC 之间的新关系,其中 PICH 直接或间接影响着丝粒上的 Bub1 关联,并影响 SAC 活性以控制有丝分裂。
摘要由PARP抑制剂(PARPI)引起的DNA捕获多-ADP-核糖聚合酶(PARP)触发急性DNA复制应激和合成杀伤力(SL)在BRCA2缺陷型细胞中。因此,DNA损伤被接受为BRCA2缺陷细胞中SL的先决条件。相反,我们在这里表明,抑制BRCA2缺陷型细胞中的岩石独立于急性补充应力触发SL。此类SL在细胞因子衰竭引起的多倍体和双核之前。这种初始有丝分裂异常之后是其他M相缺陷,包括后期桥和异常有丝分裂数字,与多极纺锤体,超纯中心体和多核核酸相关。sl还通过抑制citron rho Icteracting激酶触发,这是另一种与岩石相似的调节细胞因子的酶。一起,这些观察结果表明,细胞因子衰竭会触发BRCA2缺陷细胞中有丝分裂异常和SL。此外,通过早期有丝分裂抑制剂1(EMI1)耗竭来预防有丝分裂进入,增强了用岩石抑制剂处理的BRCA2缺乏细胞的存活,从而增强了BRCA2缺乏细胞中M期与细胞死亡之间的关联。这种新颖的SL与PARPI触发的SL不同,并发现有丝分裂是BRCA2缺陷型细胞的跟腱。
fi g u r e 1有丝分裂组的覆盖范围是由(a)单个苍蝇,(b)蝇池或(c)leeches的个体或水池池产生的。虚线表示整个基因组的10 bp平均值。绘图旁边的苍蝇或水ech图像表示使用了独特的颜色/形状组合以及是否使用了单个提取物或池。(d)从GenBank的91个灵长类有丝分裂基因组和由苍蝇,水ches或蝇池产生的高质量有丝分裂基因组的比对来推断出的最大可能性系统发育。提出的系统发育是有助于解释的,但是完整的树包括有关节点和分支长度的其他信息。至少需要10×覆盖范围才能为这些有丝分裂基因组拨打基础,阈值为95%的身份,以调用底座。出现在> 95%的bootstrap复制中显示为实线的节点。量表显示每个位置的核苷酸取代。
摘要 凝聚蛋白复合物对于细胞分裂过程中的有丝分裂染色体组装和分离至关重要,然而,人们对它们在有丝分裂后细胞中的功能知之甚少。我们在此报告了凝聚蛋白 I 亚基 Cap-G 在果蝇神经元中的作用。我们表明,尽管有丝分裂染色体压缩不需要凝聚蛋白,但有丝分裂后神经元会表达 Cap-G。在神经元中(从出生开始)特异性敲除 Cap-G 会导致发育停滞、行为缺陷和基因表达的剧烈变化,包括神经元基因子集表达减少和发育大脑中通常不表达的基因异常表达。在成熟神经元中敲除 Cap-G 会导致相似的表型,但程度较轻。此外,我们看到 Cap-G 在祖细胞和分化神经元的不同位置动态结合。因此,Cap-G 对神经元中正确的基因表达至关重要,并在神经元发育的早期阶段发挥重要作用。
抗有丝分裂化疗的一个有趣但未表征的作用是集体引发癌细胞凋亡线粒体外膜通透性 (MOMP),同时仅影响循环细胞亚群。在这里,我们表明,在受到抗有丝分裂治疗的癌细胞中,cGAS/STING 的激活会诱导促凋亡分泌表型,积累微核并保持线粒体完整性,尽管存在内在的凋亡压力。对紫杉醇敏感的原发性人类乳腺肿瘤和患者来源的异种移植的器官型培养物表现出典型的 I 型 IFN 和 TNF α 暴露的基因表达特征。由 cGAS/STING 激活诱导的这些细胞因子会触发邻近细胞中的 NOXA 表达,并使它们对 BCL-xL 抑制非常敏感。 cGAS/STING 依赖性凋亡效应是体内紫杉醇反应所必需的,并且这些效应通过 BH3 类似物的连续给药(而非同步给药)而得到放大。因此,抗有丝分裂剂通过细胞质 DNA 传感通路依赖性细胞外信号在异质敏感癌细胞中传播凋亡启动,这可通过延迟 MOMP 靶向来利用。