所有过程，如伤口愈合、头发生长以及旧细胞被新细胞替换，都依赖于细胞分裂。在此过程中，细胞内的染色体必须在两个子细胞之间均匀分配。即使是微小的错误也可能导致细胞异常。韩国浦项科技大学(POSTECH)的一个研究团队最近发现了新的线索，表明一种名为tau的蛋白质在这一高度调控的过程中发挥着重要作用。这些发现已发表在《自然通讯》杂志上。
tau是一种在阿尔茨海默病研究中经常被提及的蛋白质。在神经元中，它稳定微管，微管是细胞内的细长结构组件。然而，在阿尔茨海默病患者的大脑中，tau蛋白已知会异常聚集。最近，tau蛋白被报告可以聚集细胞内的各种分子，形成称为凝聚体的小结构，但其与DNA相互作用的意义一直不清楚。研究团队专注于这一未被探索的领域。
在细胞分裂过程中，染色体被称为纺锤体微管的微管束捕获，这些微管将染色体拉入两个子细胞中。为了使这一过程正确进行，染色体和纺锤体微管必须精确连接。研究人员使用单个DNA分子来研究tau是否有助于这种连接。
他们发现，tau与DNA结合形成凝聚体，可以自由地沿着DNA链移动，并将附近的链拉在一起。
通过高分辨率荧光成像，研究团队进一步证实，tau-DNA凝聚体充当捕获微管的附着点。这种相互作用不仅在体外实验中被观察到，也在活细胞中被观察到。
研究人员还发现，tau的磷酸化（一种化学修饰）会影响这一过程。当在细胞中表达以阿尔茨海默病中观察到的方式修饰的tau时，检测到染色体在细胞分裂过程中无法正确排列的异常。这表明tau的微小变化可能会影响整个细胞分裂过程的准确性。
研究团队预计，这一发现不仅将为不孕症和先天性疾病的研究提供新的视角，也将为包括阿尔茨海默病在内的神经退行性疾病研究提供新的视角。
领导这项研究的Minju Shon教授说："这项工作表明，tau不仅可以直接与微管相互作用，还可以直接与DNA相互作用，潜在地将这两种结构连接起来。它还表明，tau可能参与染色体在细胞分裂过程中首次与纺锤体微管建立连接的早期阶段。"
发表详情：
Celine Park等人，《DNA上的tau凝聚介导微管附着，暗示着着丝粒定位tau的有丝分裂作用》，《自然通讯》(2026)。
期刊信息：《自然通讯》
关键概念：
- 生物分子和亚细胞过程
- 细胞组织、生理和动力学
- 单分子技术
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