KDM4A蛋白调控细胞分裂的新机制

微管是由α/β-微管蛋白异二聚体形成的动态细胞骨架结构，在细胞分裂等多种生命活动中起关键作用。其功能受翻译后修饰调控，α-微管蛋白第40位赖氨酸的三甲基化（α-TubK40me3）是近年发现的修饰，参与细胞分裂和神经元发育，已知其“写入酶”（SETD2）和“读取酶”（PBRM1），但“擦除酶”一直不明。本研究发现组蛋白去甲基化酶KDM4A通过催化核心结构域与α-微管蛋白结合并使其去甲基化。敲除KDM4A会使α-TubK40me3水平升高，导致微管过度聚合和有丝分裂缺陷（如多极纺锤体、染色体分离异常）。进一步实验显示，过表达α-微管蛋白突变体α-tubulinK40A（降低α-TubK40me3）或用诺考达唑解聚微管，可挽救这些缺陷。综上，KDM4A作为α-微管蛋白去甲基化酶，通过调控α-TubK40me3平衡，对维持正常微管聚合和细胞有丝分裂至关重要。