来自中科院上海生科院分子细胞生物学实验室和细胞信号中心，美国卡内基研究院，霍德华休斯医学院等处的研究人员文章的通讯作者分别是上海生化所的郑诣先博士和中科院分子细胞生物学重点实验室的朱学良博士，前者早年毕业于四川大学生物技术专业，之后在美国俄亥俄州大学获得博士学位，主要研究细胞中心体和它的复制在细胞分裂和基因组不稳定性中的作用，以及细胞分裂及细胞骨架当中的信号转导途径的分子机制及其生物学功能。郑诣先博士曾发现丙型微管蛋白并进行了研究，相关文章发表在《Science》等杂志上。
之前的研究表明，GTP与鸟苷三磷酸酶（guanosine triphosphatase）Ran的结合能引导五型中间丝蛋白lamin B组装进膜lamin B纺锤体基质（spindle matrix），这对于纺锤体组装过程中的微管组织十分重要。
在这篇文章中，研究人员分离出了包含纺锤体组装因子，比如dynein和Nudel的基质，他们以非洲爪蟾卵（Xenopus egg）提取物作为研究对象，分析其纺锤体组装，结果发现Nudel能在纺锤体组配过程中调控微管的组装，而且重要的是，Nudel能与lamin B直接作用，在dynein参与的前提下，促进包含lamin B基质的微管的组装。
研究人员还发现扰乱Nudel或dynein会导致lamin B基质组装停止，但是，缺乏lamin B仍能形成包含dynein和Nudel的基质，因此研究人员认为dynein和Nudel能调控lamin B基质的组装。
有趣的是，研究人员发现缺少lamin B会导致纺锤体和纺锤体极体组装错误，而缺少Nudel或dynein则会导致纺锤体极体完全无法定位，从而研究人员得出结论认为Nudel能在有dynein存在的情况下，通过帮助lamin B纺锤体基质的组织来调控微管的组装。
我国科学家在细胞生物学研究中又获新进展。2月9日，国际著名
学术期刊《自然—细胞生物学》（Nature Cell Biology）在线发表了中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所研究员朱学良和美国华盛顿卡耐基研究所教授郑诣先的合作研究结果：Nudel和胞质动力蛋白在纺锤体基质组装中发挥重要作用，进而调控有丝分裂纺锤体的正确形成。
纺锤体是主要由微管形成的纺锤形的动态结构，负责真核细胞有丝分裂过程中
遗传物质（染色体）的均等分离。因此，纺锤体的异常会引起遗传不稳定，从而导致细胞死亡或
肿瘤、
癌症等疾病的发生。早在几十年前，人们就提出可能存在一些独立于微管的基质成分，对纺锤体组装起着重要作用，但一直未能被证实。郑诣先研究组近来利用偶联有蛋白质激酶Aurora A的微小磁珠在非洲爪蟾卵抽提物中组装成的纺锤体，证明了一种富含生物膜的纺锤体基质（spindle matrix）的存在，并发现B型核纤层蛋白（Lamin）也是其中的一个重要成分。这种纺锤体基质与微管相辅相成，前者促进后者形成正常的纺锤体结构，而后者的聚合又增强前者的组装。另一方面，纺锤体的正确形成需要胞质动力蛋白（dynein），即一种被称作“分子马达”的能够朝向微管负端运动的蛋白质复合物。朱学良研究小组发现，Nudel是dynein的调节因子，并在有丝分裂中有重要功能。
作为中科院“海外合作伙伴计划”的成员，他们共同探索了纺锤体组装的机理。博士研究生马丽观察到体外纺锤体形成过程中微管和基质的详细变化，发现微管首先从Aurora A磁珠上长出，形成放射状的星体（aster），同时在微管上出现含Lamin B的颗粒；随着时间的推移，星体微管密度加大但长度变短，形成球状物，在此过程中，两个星体会融合形成以磁珠为两极的纺锤体，Lamin B的颗粒也变得高度富集。她和同事们发现，分离出的纺锤体基质中含有dynein和Nudel，并且Lamin B可以和Nudel直接结合。去除Nudel或失活dynein，都可以抑制基质的富集并使纺锤体组装停留在星体阶段。去除Lamin B后，则形成膨大的异常纺锤体。这些结果说明，Nudel和dynein可以通过聚集Lamin B等纺锤体基质成分来调节纺锤体的组装。而且，由于分离的纺锤体基质中还含有大量参与细胞信号转导、转录调控、膜运输等功能的重要蛋白质分子，研究人员推测，纺锤体基质可能还行使其他有待进一步认识的功能。
这项研究得到了科技部、国家自然科学基金委、中国科学院以及美国霍华德休斯医学院、美国卡耐基研究所的经费支持。
作者：
2009-2-11