Cell Rep丨Ribo-seq应用：ARHGEF17-AS1 RNA与其翻译产物“兵分两路”共护有丝分裂纺锤体

其中，靶向非洲爪蟾驱动蛋白样蛋白2（TPX2）与极光激酶A（Aurora A）构成的分子模块对纺锤体微管组装及两极结构稳定起着核心支撑作用。细胞周期依赖性的激酶修饰以及由非经典翻译产生的隐藏蛋白质在此类有丝分裂核心复合物中的功能整合机制，仍是当前细胞生物学领域亟待深入探索的重要方向。

2026年9月24日，瑞典哥德堡大学Chandrasekhar Kanduri团队在Cell Reports上发表了题为“A bifunctional ARHGEF17-AS1 locus encodes MSEP, a protein that supports mitotic spindle organization”的研究论文。该研究发现揭示了ARHGEF17-AS1作为一个双功能基因位点，其RNA和编码的蛋白质通过两条独立且平行的途径共同维持有丝分裂的稳态，为人类暗蛋白质组在细胞分裂中的功能提供了新视角。

文章索引

【标题】A bifunctional ARHGEF17-AS1 locus encodes MSEP, a protein that supports mitotic spindle organization

【发表期刊】Cell Reports

【发表日期】2026年9月24日

【作者及团队】瑞典哥德堡大学Chandrasekhar Kanduri团队

【IF】6.9

研究结果

一、ARHGEF17-AS1包含一个可翻译为约54kDa未表征蛋白的开放阅读框

研究人员通过生物信息学预测和Ribo-seq核糖体印迹分析，发现ARHGEF17-AS1基因位点中存在一个活跃翻译的ORF。

随后，利用Polysome Profiling 多聚核糖体分析和GFP融合报告系统，证实了该基因位点能够独立于正义链基因翻译产生一个约54kDa的蛋白质。

二、MSEP在细胞周期中展现出特异性的亚细胞定位

通过免疫荧光技术检测内源性及带标签的有丝分裂纺锤体必需蛋白（MSEP），研究人员发现其在间期细胞中主要定位于细胞核内的特定斑点。

而在有丝分裂期，MSEP则特异性地转移并定位于有丝分裂纺锤体和纺锤体极，与γ-微管蛋白（γ-tubulin）高度共定位。

三、降低MSEP表达会导致有丝分裂纺锤体异常

利用CRISPR/Cas9系统靶向突变MSEP的起始密码子（ATG突变为ATT），在不改变ARHGEF17-AS1非编码RNA水平的前提下阻断其翻译。

结果显示，MSEP翻译受阻的细胞系中多极纺锤体等有丝分裂缺陷的比例显著增加，表明MSEP对维持纺锤体结构完整性至关重要。

四、MSEP与纺锤体组装因子TPX2相互作用并促进其稳定性

通过免疫共沉淀（Co-IP）结合质谱分析、邻近连接技术（PLA）及结构域截短实验，研究人员证实MSEP通过其C端区域（200-300个氨基酸）与纺锤体组装因子TPX2发生特异性相互作用。

MSEP的缺失会导致TPX2蛋白质丰度显著降低，而过表达MSEP则能增强TPX2的蛋白质稳定性。

五、MSEP经历细胞周期依赖性的磷酸化修饰

通过λ-磷酸酶和神经酰胺处理实验，研究人员发现MSEP在间期存在明显的磷酸化修饰，导致其分子量在电泳中发生上移。

进一步的激酶敲低实验表明，Aurora-A和WEE1激酶共同调控MSEP的磷酸化，从而影响其在细胞周期中的丰度变化。

六、MSEP缺失导致纺锤体极处的Aurora-A减少

免疫荧光和印迹实验表明，敲低MSEP或敲除ARHGEF17-AS1会导致有丝分裂纺锤体极处的Aurora-A荧光强度显著降低，且其整体蛋白质水平也出现下降。

这表明MSEP通过稳定TPX2，间接维持了TPX2-Aurora-A复合物在纺锤体极的定位与丰度。

七、ARHGEF17-AS1和MSEP通过不同的分子途径维持纺锤体极的完整性

通过对比ARHGEF17-AS1敲除克隆与MSEP起始密码子突变克隆，研究人员发现核糖体蛋白S3（RPS3）的单泛素化修饰和环指蛋白10（RNF10）的表达仅受非编码RNA的调控，而与MSEP蛋白无关。

这在遗传学上将该基因位点的RNA介导途径与蛋白质介导途径成功解耦。

八、ARHGEF17-AS1和MSEP与HeLa细胞的增殖适应性相关

通过细胞增殖活性检测、克隆形成实验和凋亡标记物检测，研究人员发现敲低ARHGEF17-AS1或阻断MSEP翻译均会导致HeLa细胞增殖受阻、DNA损伤增加并诱发细胞凋亡。

这表明该双功能基因位点的RNA和蛋白质产物对于维持癌细胞的恶性增殖表型均是必需的。

总结

本研究证明了ARHGEF17-AS1是一个典型的双功能基因位点，能够同时产生具有调控功能的非编码RNA和功能性蛋白质MSEP。这两个产物通过遗传学上相互独立且平行的分子途径，共同汇聚于维持有丝分裂纺锤体极的完整性。该研究不仅拓宽了人们对人类基因组中隐藏蛋白质编码能力的认识，也为靶向有丝分裂异常的癌症治疗提供了潜在的新靶点。