3 CDC14B的生物学作用
3.1 CDC14B在有丝分裂的作用
CDC14最初在出芽酵母中发现,是一种特殊的磷酸酶,大量研究表明CDC14蛋白早后期释放通路(FEAR)调节有丝分裂后期的早期,有丝分裂退出网络(MEN)调节有丝分裂后期的晚期。这两种通路指导着CDC14从胞核到胞质的释放,促进有丝分裂退出 [7-8]。它在酵母中的功能已有诸多研究,不再详细论述。Kaiser等人发现爪蟾基因组编码2种CDC14蛋白,XCdc14A和XCdc14B,当时只证实了XCdc14A的作用,关于XCdc14B的作用并不清楚 [9];而在鸡DT40细胞中,也同样有两种CDC14亚型即cCdc14A和cCdc14B,cCdc14A在细胞间期的中心体上定位,而cCdc14B定位于细胞核,与hCdc14B定位相同[10]。但在已删除cCdc14A和cCdc14B的DT40细胞中,并没有在细胞周期中表现出明显分裂缺陷。2000年Li等人发现哺乳动物中有两种CDC14,即hCdc14A和hCdc14B,后续又发现了hCdc14C,除了氨基端外,其他结构与hCdc14B相似,主要分布在脑和睾丸[11-12]。尽管CDC14B被认为更接近酵母CDC14的作用,但最终CDC14B在有丝分裂退出的功能从未建立。事实上,有丝分裂退出所需的磷酸酶在高等真核生物似乎与CDC14无关。在非洲爪蟾蜍蛋白磷酸酶1(PP1)催化有丝分裂退出,近期,PP2A-B55α被确认是人体细胞有丝分裂退出的磷酸酶 。CDC14B虽不认为调节有丝分裂退出,但调节有丝分裂进程,目前关于它退出有丝分裂的作用还是有争议的。有研究表明hCdc14B通过去磷酸化CDC25,在晚M期有效的抑制CDK1,调节促有丝分裂因子MPF(Cdk1/CyclinB)的活动。CDC25在哺乳动物有三种亚型,CDC25A、CDC25B、CDC25C,它们被逆转的磷酸化调节。CDC25可增加MPF的活性,促进有丝分裂,促进G2/M的过渡。hCdc14B分裂间期在核内,在前中期释放到胞质,在早G1期再回到核中,用siRNA下调内源hCdc14B的缺乏导致染色体分离的错误,分裂中期的延迟,及多极染色体的形成,证明了hCdc14B的重要作用。hCdc14B的过表达使得MPF的激活和进入有丝分裂的延迟,这种延迟与抑制Y15/CDK1的磷酸化有关。hCdc14B去磷酸化和阻滞CDC25B,CDC25B解除了T14/Y15的抑制,激活了调控G2/M的CDK1。经siRNA下调的hCdc14B,使CDC25B高磷酸化,增加CDK1活动,造成有丝分裂缺陷如延迟后期染色体和多极纺锤体活动,导致有丝分裂停滞和细胞死亡 [13]。CDC14B在有些物种中被认为有作用,而在有些物种中认为没有作用,需要更多的实验研究来弄清CDC14B在不同物种中的不同作用。
作者:李瑞林