2023年7月5日，來自美國國立癌癥研究所Steven D. Cappell團隊在《自然》雜志上發表標題為”Loss of CDK4/6 activity in S/G2 phase leads to cell cycle reversal.“的研究成果發現，在S/G2期失去CDK4/6的活性導致細胞周期逆轉，即發現準備分裂的細胞可以逆轉這一過程并回到靜止狀態，這對長期以來關于細胞分裂的觀念提出了挑戰。如果在準備分裂的早期被打斷，細胞能夠停止這種稱為有絲分裂(mitosis）的分裂過程。
研究人員表示，在哺乳動物細胞中，增殖的決定被認為是在細胞周期的限制點不可逆轉地做出的，當有絲分裂原信號在細胞周期蛋白A2/細胞周期蛋白依賴性激酶2（CDK2）和視網膜母細胞瘤蛋白之間形成正反饋環。
有絲分裂原信號丟失后的post-R細胞命運
與這個教科書上的模型相反，研究人員表明，增殖的決定實際上是完全可逆的。相反，研究人員發現所有的循環細胞在沒有有絲分裂原的情況下都會退出細胞周期，除非它們先進入有絲分裂并進行分裂。有絲分裂和退出細胞周期這兩種命運之間的時間競爭，是因為細胞周期蛋白A2/CDK2的活性在整個細胞周期中取決于CDK4/6的活性，而不僅僅是在G1期。如果沒有有絲分裂原，只有當細胞周期蛋白A2的半衰期長到足以維持CDK2在整個G2/M期的活性時，才會觀察到有絲分裂。因此，細胞依賴有絲分裂原和CDK4/6活性來維持CDK2活性和視網膜母細胞瘤蛋白在整個間期的磷酸化。因此，如果有絲分裂原信號丟失，即使細胞向有絲分裂進展的過程延遲2小時，也會誘發細胞周期的退出。
這些研究結果揭示了限制點現象的分子機制，揭示了CDK4/6活性在S期和G2期的意外作用，并解釋了有絲分裂原信號消失后所有細胞的行為。這一發現可能指向更有效的治療方法，打斷癌細胞快速分裂和擴散的過程。
文章來源：Cornwell, James A., Crncec et al,Loss of CDK4/6 activity in S/G2 phase leads to cell cycle reversal. DOI: 10.1038/s41586-023-06274-3. Nature：最新IF：69.504
