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蛙蛋中的神奇因子：MPF是如何引领细胞进入分裂阶段？
Maturation-promoting factor，简称MPF，亦被称为有丝分裂促进因子或M期促进因子，是一种在细胞周期中扮演关键角色的cyclin-Cdk复合体。早在1970年代，科学家便在青蛙卵母细胞中发现了这个促进因子。研究指出，在细胞周期中，MPF 通过磷酸化多种与有丝分裂相关的蛋白，促使细胞从G2期进入M期，这是一个对于细胞分裂至关重要的过程。
MPF的活化使细胞能够有效地进行有丝分裂，并确保遗传物质的正确传递。
MPF的发现
1971年，两组研究者（Yoshio Masui和Clement Markert，以及L. Dennis Smith和Robert Ecker）共同发现，停滞在G2期的青蛙卵母细胞可以通过微注入受孕素刺激过的卵母细胞的细胞质而进入M期。由于卵母细胞进入减数分裂的过程通常被称作卵母细胞成熟，因此这种细胞质因子被称为成熟促进因子（MPF）。进一步的研究显示，MPF的活性并不仅限于卵母细胞的减数分裂，也同样存在于体细胞中，促使它们进入有丝分裂的M期。
MPF的结构
MPF由两个亚基组成：第三型细胞周期蛋白依赖性激酶1（CDK1）和细胞周期蛋白。
CDK1是激酶亚基，主要负责磷酸化目标蛋白的特定丝氨酸和苏氨酸残基。细胞周期蛋白则是一种调节亚基，对于激酶亚基的功能至关重要。这些细胞周期蛋白可以分为A型和B型，而这些细胞周期蛋白在N端区域具有一种被称为“破坏盒”的九残基序列，这使得它们能够被泛素连接酶所识别并及时降解。
在细胞周期中的角色
在G1和S期中，CDK1亚基因为一种名为Wee1的抑制酶而处于非活性状态。 Wee1可以磷酸化CDK1的Tyr-15残基，使其无法被激活。在G2期转向M期的过程中，CDC25去磷酸化CDK1，使其能够结合细胞周期蛋白B并促进MPF的活化，从而使细胞进入有丝分裂。
MPF的激活过程中，正向反馈机制进一步加强了进入M期的信号，有效促进细胞准备进入分裂。
MPF的功能概述
MPF的主要功能包括促进微管不稳定性以触发有丝纤维的形成，促进染色体凝缩，还有可能磷酸化核膜中的核纤维蛋白，最终导致核包膜解聚。此外，MPF还会磷酸化GM130，导致高基体与内质网的碎化。
MPF的目标物
MPF会影响众多与有丝分裂相关的蛋白，包括：
- 凝聚素，促进染色体的凝缩。
- 各类微管相关蛋白，参与有丝纤维的形成。
- 核纤维蛋白，促进核包膜的降解。
- 组蛋白H1和H3。
- 高基体中间质，导致碎化。
伪警惕调控
MPF在有丝分裂初期会磷酸化肌动蛋白的抑制位点，这有助于阻止胞质分裂发生。当MPF活性在后期分裂（如后期的无染色体道）下降时，这些抑制位点会被去磷酸化，胞质分裂得以完成。
异面体切除及负反馈机制
MPF的降解在有丝分裂后期由促进异面体的复合体进行，这通过对细胞周期蛋白B的多泛素化来进行，标记它进行蛋白质降解。这一过程使得在有丝分裂结束后，细胞周期蛋白B/CDK1复合体的浓度降低，从而结束MPF的活性。
MPF不仅在细胞周期中担当关键角色，它的研究揭示了细胞如何在精细的调控下进行分裂，以保持生命的延续。随着科学的进一步发展，我们是否能够从这些细胞周期的规律中找到治疗疾病的新方法呢？
