［本站讯］近日，山东大学微生物改造技术全国重点实验室CRISPR与古菌生物学团队申玉龙教授课题组在国际期刊Nucleic Acids Research 发表题为“Transcription factor CCTF1 plays an important role in regulating the proteasome activity during archaeal cell division”的研究论文。该研究详细揭示了硫化叶菌（Sulfolobales）中转录因子CCTF1通过调控蛋白酶体激活因子PAN的表达，进而控制细胞分裂蛋白CdvB/B1/B2降解的作用机制，并进一步澄清了蛋白激酶aCcrK(ePK2)在细胞周期调控中的真实作用。山东大学博士后杨云峰、博士研究生耿子鑫为该论文共同第一作者，杨云峰和申玉龙教授为共同通讯作者。法国巴斯德研究所教授Mart Krupovic对该论文的完成做出了重要贡献。

研究发现，周期性表达的ArsR家族转录因子CCTF1能够特异性结合PAN基因启动子中一段AT富集的回文序列，从而抑制PAN的表达。转录组与定量蛋白质组分析显示CCTF1过表达菌株中细胞分裂蛋白CdvB、CdvB1和CdvB2转录水平没有明显变化，而蛋白水平大量积累——这一表型与蛋白酶体抑制剂bortezomib处理细胞高度一致，表明CCTF1通过抑制蛋白酶体活性来阻断细胞分裂收缩环（CdvB/B1/B2）的降解。此前观点认为aCcrK(ePK2)通过磷酸化20S蛋白酶体α亚基抑制蛋白酶体组装，调控细胞分裂。本研究发现，aCcrK过表达并不导致CdvB积累，反而使PAN蛋白水平升高、CdvB水平下降；免疫荧光显示aCcrK过表达细胞中CdvB环形成受阻（仅1.4%细胞成环），而CCTF1过表达细胞中CdvB环大量滞留（24.2%），二者调控细胞分裂的机制不同。该研究在古菌中建立了“转录因子—蛋白酶体激活因子—细胞分裂蛋白降解”的完整调控链条，揭示了古菌以转录调控作为蛋白酶体活性振荡、调控细胞分裂的独特策略。已知真核生物存在依赖泛素化修饰决定蛋白质降解的时序的机制，本研究结果为理解细胞周期调控的起源与演化提供了重要线索，也进一步证明硫化叶菌是研究真核样细胞周期调控起源与演化的理想体系。

CCTF1 调控硫化叶菌细胞分裂的模型示意图

山东大学微生物改造技术全国重点实验室申玉龙课题组长期致力于古菌生物学及其合成生物学应用基础等前沿研究，取得了一系列创新性成果。本研究得到了国家自然科学基金、中国博士后科学基金、山东省博士后创新项目及山东大学微生物改造技术全国重点实验室开放课题的资助。