核內複製 (Endoreduplication) 是指細胞核內發生基因組複製，但不進行細胞分裂，導致細胞核內基因組倍性增加的現象。核內複製現象在動物與植物中普遍存在，與細胞的大小、器官的生長髮育以及新陳代謝能力等密切相關，然而核內複製如何調控細胞和器官生長的分子機制尚不清楚。
近期，中國科學院遺傳與發育生物學研究所研究員李雲海團隊與研究員汪迎春，河南大學教授宋純鵬、郭思義和中科院微生物研究所研究員錢韋合作發現了核內複製調控細胞和器官大小的新機制。李雲海團隊和研究員李傳友、劉翠敏的前期合作研究報道了擬南芥UBP14/DA3透過APC複合物調控下游CDKB1;1和CYCA2;3蛋白積累量從而調控核內複製和細胞生長的機制 (Xu et al., 2016, Plant Cell)。近期科研人員在篩選da3-1突變體的抑制子中發現sud6-1突變體 (suppressor of da3-1 6 )，sud6-1顯著抑制da3-1突變體器官增大，核內複製增強和表皮毛叉數增多等表型。基因克隆發現，SUD6編碼細胞週期蛋白依賴性激酶CDKG2。sud6-1與sud6-ko(CDKG2的T-DNA插入突變體)具有細胞面積變小和核內複製水平降低的表型。SUD6的過表達株系具有細胞面積增大和核內複製水平升高的表型，表明CDKG2/SUD6為細胞大小和核內複製的正調控因子。遺傳分析表明，sud6-1抑制CDKB1;1.N161(CDKB1;1的顯性負突變體)細胞面積增大、核內複製水平增加和葉表皮氣孔數目減少的表型。生化分析發現SUD6與CDKB1；1在體內體外直接相互作用。CDKB1;1可以磷酸化SUD6並影響其在植物體內的蛋白積累量，從而影響細胞的核內複製和生長。因此，該研究揭示了UBP14/DA3-CDKB1;1-CDKG2/SUD6介導的調控細胞核內複製和細胞器官生長的新機制。
相關研究成果線上發表在The Plant Cell上。研究工作得到國家自然科學基金和中科院戰略性先導科技專項等的資助。
擬南芥UBP14-CDKB1;1-SUD6途徑調控核內複製和細胞生長的工作模型
來源：中國科學院遺傳與發育生物學研究所
