所有過程，如傷口癒合、頭髮生長以及舊細胞被新細胞替換，都依賴於細胞分裂。 在此過程中，細胞內的染色體必須在兩個子細胞之間均勻分配。 即使是微小的錯誤也可能導致細胞異常。 韓國浦項科技大學（POSTECH）的一個研究團隊最近發現了新的線索，表明一種名為tau的蛋白質在這一高度調控的過程中發揮著重要作用。 這些發現已發表在《自然通訊》雜誌上。
tau是一種在阿爾茨海默病研究中經常被提及的蛋白質。 在神經元中，它穩定微管，微管是細胞內的細長結構元件。 然而，在阿爾茨海默病患者的大腦中，tau蛋白已知會異常聚集。 最近，tau蛋白被報告可以聚集細胞內的各種分子，形成稱為凝聚體的小結構，但其與DNA相互作用的意義一直不清楚。 研究團隊專注於這一未被探索的領域。
在細胞分裂過程中，染色體被稱為紡錘體微管的微管束捕獲，這些微管將染色體拉入兩個子細胞中。 為了使這一過程正確進行，染色體和紡錘體微管必須精確連接。 研究人員使用單個DNA分子來研究tau是否有助於這種連接。
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他們發現，tau與DNA結合形成凝聚體，可以自由地沿著DNA鏈移動，並將附近的鏈拉在一起。
通過高解析度螢光成像，研究團隊進一步證實，tau-DNA凝聚體充當捕獲微管的附著點。 這種相互作用不僅在體外實驗中被觀察到，也在活細胞中被觀察到。
研究人員還發現，tau的磷酸化（一種化學修飾）會影響這一過程。 當在細胞中表達以阿爾茨海默病中觀察到的方式修飾的tau時，檢測到染色體在細胞分裂過程中無法正確排列的異常。 這表明tau的微小變化可能會影響整個細胞分裂過程的準確性。
研究團隊預計，這一發現不僅將為不孕症和先天性疾病的研究提供新的視角，也將為包括阿爾茨海默病在內的神經退行性疾病研究提供新的視角。
領導這項研究的Minju Shon教授說："這項工作表明，tau不僅可以直接與微管相互作用，還可以直接與DNA相互作用，潛在地將這兩種結構連接起來。 它還表明，tau可能參與染色體在細胞分裂過程中首次與紡錘體微管建立連接的早期階段。 "
發表詳情：
Celine Park等人，《DNA上的tau凝聚介導微管附著，暗示著著絲粒定位tau的有絲分裂作用》，《自然通訊》（2026）。