粘连蛋白(Cohesin)是DNA“系缆员”,对染色体结构和功能至关重要。eLife期刊发表的研究发现,在酵母中,当粘连蛋白装载器Mis4出现缺陷时,不仅会导致染色体分离异常,还会影响染色体末端附近基因的表达失调。通过筛选误活(thermosensitive)生长缺陷的抑制剂,研究人员锁定了几种雷帕霉素靶蛋白复合物1(TORC1)的低效突变体。TORC1是一个保守激酶,负责整合细胞信号以调控生长和代谢。该研究首次揭示,TORC1通路能够调节粘连蛋白在染色体分离和基因表达中的功能。在粘连蛋白装载受损的情况下,染色体分离缺陷的发生率会受到培养基的调控,并且这种调控依赖于TORC1。药理学或基因手段降低TORC1活性,不仅能恢复粘连蛋白与染色体结合,还能显著改善有丝分裂期染色体分离。值得注意的是,即使在野生型细胞中,降低TORC1活性也能增加粘连蛋白结合,提高染色体传递的准确性。这些结果强烈暗示,环境因素可以通过TORC1影响染色体稳定性。生化分析显示,TORC1与粘连蛋白共同纯化,且TORC1活性降低与Mis4和粘连蛋白特定位点的磷酸化减少有关。粘连蛋白的关键突变体模拟了去磷酸化状态,其效果与TORC1下调相似,表明TORC1是调控粘连蛋白磷酸化以调节其功能的一个关键网络组分。最后,研究展示了TORC1与Mis4之间的功能性互动也延伸到应激响应基因的调控。这些发现揭示了TORC1与粘连蛋白之间的内在联系,可能有助于细胞适应环境变化。考虑到TORC1抑制剂和热量限制能延长多种生物的寿命,这一联系引出了一个引人深思的可能性:粘连蛋白介导的染色体结构变化,或许对抗衰老效应有所贡献。
📎 来源:eLife | 查看原文