研究人员将细胞分裂和氧气水平联系起来

当氧气充足时，细胞就会大量生长，当氧气不足时，细胞就会停止生长。尽管这看起来很简单，但在感知氧气的细胞机制和控制细胞分裂的细胞机制之间并没有建立直接的联系。现在，在6月10号的分子细胞,约翰霍普金斯大学的研究人员报告说，促进细胞分裂的MCM蛋白也直接控制氧气感应HIF-1蛋白。

Gregg说:“为什么细胞中存在大量过量的MCM蛋白一直是个谜，但现在我们至少发现了一个原因。西门C.迈克尔·阿姆斯特朗医学教授，霍普金斯大学医学研究所血管项目主任细胞工程也是mckusick - nathan研究所的成员遗传医学．“我们的数据表明，MCMs介导细胞分裂机制和蛋白质之间的串扰，帮助细胞对周围环境的变化做出反应。”

自从20世纪90年代发现HIF-1以来，Semenza的团队一直在研究它是如何感知氧气水平并启动的基因帮助细胞在氧气不足时存活。为了找到与HIF-1发生物理相互作用的蛋白质，该团队进行了一次生化钓鱼探险，并以HIF-1为诱饵，提取出MCM7。MCM7是已知与DNA结合并在细胞准备分裂时开始复制的一组相关蛋白质中的一员。利用不同的蛋白质结合技术，研究小组发现HIF-1也能与MCM3结合。

当它感觉到低氧含量在美国，HIF-1会开启使细胞适应的基因，比如刺激新细胞生长的基因血管以及改变细胞的基因新陈代谢来改变它消耗的氧气能源发电．为了了解MCM蛋白对HIF-1的作用，研究人员检测了在MCM3或7存在和不存在的情况下HIF-1对基因的激活程度。他们发现，当MCM蛋白水平增加时，HIF-1的活性下降，而减少MCM蛋白水平则导致HIF-1活性增加。Semenza说:“HIF-1指示细胞不分裂，因为更多的细胞会消耗更多的氧气，使氧气短缺变得更糟，而MCMs的作用是触发细胞分裂。”“所以MCMs反对HIF-1的行动也就不足为奇了。”

研究小组还注意到，当细胞暴露在低氧环境中24小时时，MCM7的存在似乎更少。为了弄清楚这是否与HIF-1有关，他们首先通过将细胞暴露在低氧环境中或用一种促进HIF-1产生的药物处理细胞，提高了细胞中的HIF-1水平，并在24小时后发现MCM蛋白水平下降。另外，他们从细胞中去除HIF-1，然后将细胞暴露在低氧环境中，发现MCM蛋白水平没有变化，这使研究小组得出结论，HIF-1也控制MCM蛋白，因此MCMs和HIF-1相互对抗。“这就像一场拔河比赛，”塞门扎说。“当氧气和营养物质充足时，MCMs获胜，细胞分裂。当氧气低时，HIF-1获胜，细胞分裂被阻止。这种相互拮抗作用可能是基于氧气可用性严格控制细胞生长的关键。”