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准确的染色体分离需要对姐妹染色单体黏连的去除进行时空受控调节。由内肽酶 separase 介导的 cohesin 切割依赖于其抑制因子 securin 经由泛素-蛋白酶体系统（UPS）的降解，以及由磷酸化介导的 cohesin kleisin 亚基预激活。然而，UPS 是否也参与 cohesin 的预激活过程仍不清楚。在此，我们表明，26S 蛋白酶体通过两条平行通路的分支在减数分裂 II 期间介导 cohesin 的去除。通过采用分别靶向蛋白酶体核心颗粒或调节颗粒的功能分离突变体，我们鉴定出一种蛋白酶体功能：该功能对于减数分裂 II 期间着丝粒 cohesin 的去除是特异性必需的，但对于 separase 的激活则并非必需。该蛋白酶体功能的缺陷会导致磷酸酶锚定蛋白 shugoshin（Sgo1）在着丝粒处积累、减数分裂 kleisin Rec8 的切割受损，以及姐妹染色单体分离频繁失败。通过绕过 Rec8 预激活需求——无论是通过磷酸模拟型 rec8 等位基因，还是通过不依赖 separase 的 Rec8 切割——都能够恢复染色体分离，这表明蛋白酶体介导 cohesin 去除的作用独立于其已确立的激活 separase 的功能。与直接作用相一致的是，蛋白酶体在减数分裂 II 期间显著定位于动粒。综上，这些发现将蛋白酶体鉴定为一种双重功能调节因子，其既介导 separase 的激活，也介导 cohesin 的预激活，从而揭示了单一蛋白水解机器如何协调减数分裂过程中支撑染色体逐步分离的两条分子通路。
准确的染色体分离依赖于对姐妹染色单体黏连的时空受控去除。由内肽酶 separase 介导的 cohesin 切割，既依赖于其抑制因子 securin 通过泛素-蛋白酶体系统（UPS）被降解，也依赖于通过磷酸化介导的 cohesin kleisin 亚基预激活。UPS 是否也参与 cohesin 预激活此前一直尚不清楚。在此，我们表明，26S 蛋白酶体在减数分裂 II 期间通过两条平行通路的分支介导 cohesin 的去除。通过使用分别靶向蛋白酶体核心颗粒或调节颗粒的功能分离型突变体，我们鉴定出一种蛋白酶体功能：该功能对减数分裂 II 期间着丝粒 cohesin 的去除具有特异性必需作用，但对 separase 的激活并非必需。该蛋白酶体功能的缺陷会导致磷酸酶锚定蛋白 shugoshin（Sgo1）在着丝粒处积累、减数分裂 kleisin 蛋白 Rec8 的切割受损，以及姐妹染色单体分离频繁失败。通过磷酸模拟型 rec8 等位基因或通过不依赖 separase 的 Rec8 切割来绕过 Rec8 预激活的需求，均可恢复染色体分离，这表明蛋白酶体介导 cohesin 去除的作用独立于其已知的激活 separase 的功能。与其直接作用相一致的是，蛋白酶体在减数分裂 II 期间显著定位于动粒。综上，这些发现将蛋白酶体鉴定为一种双功能调控因子，其既介导 separase 的激活，也介导 cohesin 的预激活，从而揭示了单一蛋白水解机器如何协调减数分裂过程中支撑染色体逐步分离的两条分子通路。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.18.745540v1?rss=1
🏷️ 减数分裂II 蛋白酶体 动粒 黏连蛋白去除 Rec8磷酸化