纽约州特洛伊市-细胞分裂所必需的蛋白质PRC1过量，是许多癌症类型(包括前列腺癌，卵巢癌和乳腺癌)中的一个明显迹象。今天发表在《发育细胞》上的一项新研究表明，PRC1在细胞分裂过程中起着“粘胶”的作用，可以精确地控制单个细胞分裂时两组DNA分离的速度。这一发现可以解释为什么太多或太少的PRC1会破坏该过程并导致与癌症有关的基因组错误。
Rensselaer理工学院生物技术与跨学科研究中心成员，生物科学助理教授Scott Forth说：“ PRC1产生粘性摩擦力，阻力随速度而增加。”“它产生的摩擦力与水相似，如果您试图在水中缓慢移动手，您会轻松移动，但是如果快速推动手，水就会向后推。”
在DNA，运动蛋白和微管的本质上，生物学从物理学中汲取了线索。在细胞分裂的有丝分裂阶段，单个细胞必须将其DNA复制到两个相同的集合中，然后快速有效地将该DNA分离成两个新的子细胞。这是一种物理行为，而完成此过程的细胞结构即有丝分裂纺锤体，是一种利用机械力(推，拉和阻力)完成任务的机器。
Forth说：“我们认为，PRC1产生的力是随着DNA的分离而整合并抑制细胞运动，从而最终获得正确的染色体分离率。”但是，如果该过程出错，则细胞最终会使用错误的说明手册进行工作，这可能导致癌症无法控制的生长。
Forth实验室检查由细胞结构成分(如有丝分裂纺锤体)施加的物理力。纺锤体是由两个中心体在两个新近形成且希望相同的染色体组集中在细胞中心附近的相对侧上形成的。密集的微管网络从中心体延伸，形成围绕并连接染色体的笼子。然后，在数百万种蛋白质和运动蛋白的帮助下，微管开始缩短并滑动，将染色体拉向中心体，直到将两组分离。
PRC1是一种“交联剂”，一种长而有弹性的分子，其两端均带有一个头，沿其长度连接两个微管。在有丝分裂纺锤体中心附近，大量的PRC1将微管群链接成束。
Forth的小组在实验室中创建了微管滑动机构的受控版本，并使用光学捕获技术来测量在微管之间滑动的PRC1的摩擦力。光学捕获依赖于紧密聚焦的激光束，该激光束吸引附着在微管上的物体(在这种情况下为微型聚苯乙烯珠)。研究人员使用激光束拉珠子(类似于科幻小说中的“牵引束”)，并在珠子抵抗陷阱的拉动时将折射光的转换转换为直接的力。
该团队还用荧光分子标记了PRC1，使他们能够观察到微管被拉开时其移动和分布。他们使用全内反射荧光显微镜来收集实验图像，同时记录力。
Forth和他的同事发现，随着越来越多的蛋白质被添加到系统中，随着微管运动的加快，它们会遇到更大的阻力。本质上，PRC1的行为就像将单元格固定在一起的胶水。
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