Language
Country/Area
No result found
蛙蛋中的神奇因子：MPF是如何引領細胞進入分裂階段？
Maturation-promoting factor，簡稱MPF，亦被稱為有絲分裂促進因子或M期促進因子，是一種在細胞週期中扮演關鍵角色的cyclin-Cdk複合體。早在1970年代，科學家便在青蛙卵母細胞中發現了這個促進因子。研究指出，在細胞週期中，MPF 通過磷酸化多種與有絲分裂相關的蛋白，促使細胞從G2期進入M期，這是一個對於細胞分裂至關重要的過程。
MPF的活化使細胞能夠有效地進行有絲分裂，並確保遺傳物質的正確傳遞。
MPF的發現
1971年，兩組研究者（Yoshio Masui和Clement Markert，以及L. Dennis Smith和Robert Ecker）共同發現，停滯在G2期的青蛙卵母細胞可以通過微注入受孕素刺激過的卵母細胞的細胞質而進入M期。由於卵母細胞進入減數分裂的過程通常被稱作卵母細胞成熟，因此這種細胞質因子被稱為成熟促進因子（MPF）。進一步的研究顯示，MPF的活性並不僅限於卵母細胞的減數分裂，也同樣存在於體細胞中，促使它們進入有絲分裂的M期。
MPF的結構
MPF由兩個亞基組成：第三型細胞週期蛋白依賴性激酶1（CDK1）和細胞周期蛋白。
CDK1是激酶亞基，主要負責磷酸化目標蛋白的特定絲氨酸和蘇氨酸殘基。細胞周期蛋白則是一種調節亞基，對於激酶亞基的功能至關重要。這些細胞周期蛋白可以分為A型和B型，而這些細胞周期蛋白在N端區域具有一種被稱為“破壞盒”的九殘基序列，這使得它們能夠被泛素連接酶所識別並及時降解。
在細胞週期中的角色
在G1和S期中，CDK1亞基因為一種名為Wee1的抑制酶而處於非活性狀態。Wee1可以磷酸化CDK1的Tyr-15殘基，使其無法被激活。在G2期轉向M期的過程中，CDC25去磷酸化CDK1，使其能夠结合细胞週期蛋白B並促進MPF的活化，從而使細胞進入有絲分裂。
MPF的激活過程中，正向反饋機制進一步加強了進入M期的信號，有效促進細胞準備進入分裂。
MPF的功能概述
MPF的主要功能包括促進微管不穩定性以觸發有絲纖維的形成，促進染色體凝縮，還有可能磷酸化核膜中的核纖維蛋白，最終導致核包膜解聚。此外，MPF還會磷酸化GM130，導致高基體與內質網的碎化。
MPF的目標物
MPF會影響眾多與有絲分裂相關的蛋白，包括：
- 凝聚素，促進染色體的凝縮。
- 各類微管相關蛋白，參與有絲纖維的形成。
- 核纖維蛋白，促進核包膜的降解。
- 組蛋白H1和H3。
- 高基體中間質，導致碎化。
偽警惕調控
MPF在有絲分裂初期會磷酸化肌動蛋白的抑制位點，這有助於阻止胞質分裂發生。當MPF活性在後期分裂（如後期的無染色體道）下降時，這些抑制位點會被去磷酸化，胞質分裂得以完成。
異面體切除及負反饋機制
MPF的降解在有絲分裂後期由促進異面體的復合體進行，這通過對細胞周期蛋白B的多泛素化來進行，標記它進行蛋白質降解。這一過程使得在有絲分裂結束後，細胞週期蛋白B/CDK1複合體的濃度降低，從而結束MPF的活性。
MPF不僅在細胞週期中擔當關鍵角色，它的研究揭示了細胞如何在精細的調控下進行分裂，以保持生命的延續。隨著科學的進一步發展，我們是否能夠從這些細胞週期的規律中找到治療疾病的新方法呢？
