細胞通過分裂現有細胞已製造新細胞。這是一種持續的、頻繁的、遍佈全身的；始於胚胎，終於死亡。人體組織器官中，估計 …

細胞通過分裂現有細胞已製造新細胞。這是一種持續的、頻繁的、遍佈全身的；始於胚胎，終於死亡。人體組織器官中，估計有37萬億個細胞，每個細胞都是從胚胎細胞透過細胞分裂一分為二而成。

當細胞分裂出現錯誤時，它會導致新的細胞出現異常染色體數量，這種現象稱為非整倍體。染色體分離錯誤發生的頻率稱為染色體不穩定性(Chromosome Instability簡稱:CIN)。某些情況下，例如一個發育中的胚胎，會演變成自然流產；其他則可能引起癌症等疾病。非整倍體及CIN是侵入性腫瘤的特徵。

學者們研究細胞分裂中，染色體分離的過程是如何避免錯誤產生。他們同時研究錯誤是如何產生及製造非整倍體。

染色體分離的成功率高低取決於染色體是否與紡錘體正確連接。紡錘體是由微管組成，微管是由蛋白質製成的長空新管；紡錘體的主要功能是在細胞分裂階段將染色體拉扯至細胞兩端。微管必須保持穩定以便於移動並排列染色體；同時也需要保有足夠的彈性，以便在分離過程中糾正錯誤。

微管的動力學及調控機制是了解細胞分裂的基礎。其重要性在1970年鑑定出的化合物後而得到重視，該化合物至今仍被使用於穩定微管及化療，使癌細胞自毀上。

對於基因組調控中心(CRG)定量細胞生物學研究項目小組組長，ICREA研究教授 Isabelle Vernos來說，癌細胞上的微管動力學的調節機制原理仍尚未明確，也表示不同機制存在的可能性。她發表於Nature Communications的最新文章寫到了新的可靠癌症靶位。

微管在不同細胞類型與組織中經歷了不同修飾以達到其不同的功能特異化。

過程中，研究人員發現一種微管蛋白酪胺酸連接酶11(TTLL11)，一種通過在微管表面天家谷氨酸鏈來特異性修飾紡錘體微管的酵素；此過程被稱為聚谷氨酰化。

他們發現聚谷氨酰化能穩定紡錘體的動力學調控機制，也意味著染色體分離成功率的上升。延遲時象顯示，TTLL11的缺失，會使馬斑魚胚胎的染色體分離錯誤率上升。

研究人員檢查了Cancer Genome Atlas數據(一個公開的數據庫，包含了超過20,000源發癌)並比較了33種癌症類型中的TTLL11水平發現，相對於正常細胞，癌細胞中TTLL11水平顯著下滑。

「我們發現低水平的TTLL11對癌症有高度特異性。令人振奮的是，這揭示了癌細胞細胞分裂過程中，微管的不同調節方式。干擾微管動力學的藥物已經是最成功的一線治療方法。若TTLL11被認為是可靠的治療靶位，我們將能創造相比於傳統治療更精確且有效的療法。」Dr. Vernos說。

這篇文章的作者也解釋了為什麼低濃度的TTLL11水平會影響細胞分裂。「微管需要與染色體建立穩定連接以便對齊他們並分開，同時這些連接也需要足夠的彈性以便及時在分離過程中糾正錯誤。癌細胞中的微管具有低水平TTLL11使得它們過於穩定，從而有利於染色體在存在錯誤的情況下分離並導致非整倍體。癌細胞是否利用這種隨機染色體的分離錯誤產生多樣性還有待考證。這也提供了令人興奮的新研究方向。」Dr. Vernos解釋到。（編譯／高晟鈞）

資料來源:https://phys.org/news/2022-11-cell-division-enzyme-earmarked-potential.html

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