黏连蛋白REC8在减数分裂中的功能和机制

戴晶玲，余超

（浙江大学生命科学学院，浙江 杭州 310058）

黏连蛋白普遍存在于真核生物中，是一类在功能和进化上高度保守的负责染色体黏连的多亚基蛋白复合体，保障细胞分裂过程中基因组的完整性。细胞分裂伊始，姐妹染色单体在黏连蛋白的介导下紧密地束缚在一起；至分裂后期，姐妹染色单体失去黏连蛋白的束缚后，随着纺锤体的牵拉，被均分到2个子细胞中。黏连蛋白的缺失或突变会造成染色体分离异常或异倍体配子产生等后果。此外，黏连蛋白还具有调控基因表达、参与DNA 损伤修复、调节染色质结构等功能，在细胞周期中发挥了重要的作用[1]。黏连蛋白在细胞周期中的调控过程依赖于其在染色质上的装载、黏合建立及解离。在有丝分裂中，DNA 尚未被复制时，黏连蛋白在装载因子（adherin）及自身ATP 酶活性的作用下装载于DNA上；DNA复制后，黏连蛋白则通过其亚基的乙酰化，将姐妹染色单体紧密连接并建立黏合关系。黏连蛋白的解离分为前期通路和后期通路，分别从染色体臂上和着丝粒处分步移除，确保姐妹染色单体于有丝分裂后期分离[2]。

不同于有丝分裂，减数分裂细胞经历1次DNA复制后将连续分裂2 次。其中，第1 次减数分裂完成同源染色体分离，第2 次减数分裂完成姐妹染色单体分离，从而由二倍体性原细胞分化产生单倍体配子。在这一过程中，染色体的有序分离受到了减数分裂特异型黏连蛋白等蛋白的精准调控。减数分裂特异型黏连蛋白除了作用于染色体的分离，还参与了第1次减数分裂时染色体结构与行为等特异性事件的发生，承担着有丝分裂通用型黏连蛋白无法替代的功能。REC8是减数分裂特异型黏连蛋白复合体亚基之一，在功能进化上从酵母至人类均高度保守。REC8 参与姐妹染色单体的黏连与分离，保障单倍体配子的正常产生，同时，还参与调控染色体结构的组装、同源染色体联会、同源重组等事件，对减数分裂的顺利完成具有重要的作用。本综述基于近年来的研究进展，阐述了由REC8 介导的黏连蛋白在减数分裂中的功能和机制，并对后续的研究方向作出展望。

1 减数分裂特异型黏连蛋白的组成及特征

黏连蛋白复合体由4 个核心亚基组成，在哺乳动物体细胞中分别为2 个染色体结构维持蛋白（SMC1 和SMC3）、α-kleisin 蛋白（RAD21）及Stromalin 蛋白（STAG1/2，也称为SA1/2）。SMC1、SMC3通过铰链结构域构成“V”型铰链构象，且2个蛋白均存在一个具有ATP 酶活性的头部结构域。RAD21 属于SMC 伴侣超家族蛋白，在氨基端与羧基端各存在一个保守的翼状螺旋结构域，介导其与SMC3 和SMC1 头部结构域互作。此外，RAD21 还能够与STAG1/2结合，形成完整的黏连蛋白复合体的环状结构[3]。

黏连蛋白复合体在进化上高度保守，在不同物种中存在着同源亚基组分（表1）。值得一提的是，在减数分裂中还存在1 组特异型的黏连蛋白，既具有黏合姐妹染色单体的通用功能，又能调控减数分裂特异性事件的发生。目前，在哺乳动物中鉴定获得了以下4 个减数分裂特异型黏连蛋白亚基：染色体结构维持蛋白SMC1β、Stromalin 蛋白STAG3（SA3）、α-kleisin蛋白RAD21L和REC8（表1）[3]。在小鼠（Mus musculus）中，减数分裂特异型黏连蛋白不同亚基缺失所导致的表型虽然略有不同，但最终都会引起减数分裂进程停滞、配子发生异常，进而导致生育力下降甚至完全丧失（表2）。

表1 不同物种的黏连蛋白复合体组分Table 1 Components of cohesin complex in different species

表2 减数分裂特异型黏连蛋白编码基因缺失型小鼠的关键表型Table 2 Key phenotypes observed in the mouse strains lacking for meiosis-specific cohesin coding gene

在减数分裂中，特异型与通用型亚基间存在多种组合类型，SMC3、STAG3为共用亚基，可与RAD21-SMC1α/β、RAD21L-SMC1α/β、REC8-SMC1β等分别组合，因而至少存在5组主要的减数分裂特异型黏连蛋白复合体[4-6]（图1A～B）。不同组合的减数分裂特异型黏连蛋白复合体的组分差异主要体现在SMC1蛋白与α-kleisin家族蛋白上。SMC1蛋白以有丝分裂通用型SMC1α与减数分裂特异型SMC1β2 种形式存在。SMC1α与SMC1β在减数分裂前期Ⅰ皆有表达，但前期Ⅰ结束时，染色体上的SMC1α型黏连蛋白复合体被完全移除，仅保留部分SMC1β型黏连蛋白复合体[7]。SMC1β虽行使SMC1α所不具备的维持端粒结构稳定的特殊功能，但其他功能与SMC1α存在冗余，因而SMC1β缺失的表型在一定程度上可被SMC1α所补偿[8]。事实上，黏连蛋白复合体的功能差异主要体现在α-kleisin家族蛋白上。α-kleisin家族蛋白担任“桥”的角色，连接SMC1α/β与SMC3。有丝分裂通用型RAD21、减数分裂特异型RAD21L 和REC8这3个α-kleisin蛋白结合其余亚基，分别组成RAD21 型黏连蛋白复合体、RAD21L 型黏连蛋白复合体及REC8型黏连蛋白复合体（图1A～B）。

图1 减数分裂特异型黏连蛋白复合体在染色体上的分布Fig.1 Distribution of meiosis-specific cohesin complex on chromosomes

在小鼠中，减数分裂特异型α-kleisin 蛋白RAD21L与REC8具有17%的序列同源性[5]，但两者在染色体上的定位并不重合，呈点状交替分布于联会复合体侧轴上[13,15]（图1C～E）。RAD21L 从减数分裂S期开始表达，直至粗线期中期逐渐被RAD21型黏连蛋白复合体所替代[5]（图1E）。在此期间，RAD21L主要负责同源染色体非姐妹染色单体的黏合，参与并确保联会复合体的组装及联会重组的有序发生（包括参与性染色体的配对等）（图1C～D）。RAD21L 对于配子的正常发生具有不可或缺的作用，但在不同性别中存在表型差异[9]。目前，RAD21L 只在脊椎动物中被发现，而REC8 存在于大部分真核生物中。REC8 从减数分裂S 期持续表达至减数分裂中期Ⅱ结束，负责姐妹染色单体的黏合（图1C～D）。第1 次减数分裂结束后，染色体上大部分黏连蛋白复合体已被移除，而REC8型黏连蛋白复合体（REC8-SMC1β-SMC3-STAG3，图1A）则残留在着丝粒处，表明REC8型黏连蛋白复合体在维持着丝粒处的染色体黏合、调控减数分裂染色体的2次分离中起到了主要作用。

2 REC8 参与减数分裂染色体结构的组装

在真核生物的细胞分裂间期，黏连蛋白以拓扑方式包裹染色质，介导环挤压及染色质环的产生。黏连蛋白介导产生染色质环的位置大部分依赖于CCCTC 结合因子（CCCTC binding factor, CTCF）蛋白，该位点也称为拓扑相关结构域（topologically associated domains, TADs）[16]。CTCF 蛋白的氨基端与黏连蛋白（SA2-SCC1）直接作用，具有增强黏连蛋白定位、促进黏连蛋白-CTCF 蛋白锚定环形成的功能[17]。之后，在黏连蛋白ATP 酶作用下，染色质环发生扩张[18]，但染色质环的尺寸受限于黏连蛋白乙酰化修饰等事件的发生。SMC3 在乙酰转移酶ESCO1 的作用下发生乙酰化，由此加强黏连蛋白辅因子PDS5 与DNA 的结合。PDS5 可协同黏连蛋白释放因子WAPL 来阻止染色质环的持续扩张并使染色质环结构稳定[19-20]。除了乙酰化修饰，在减数分裂中，REC8 也参与了染色质环尺寸的调控，并与染色体轴结构的组装、着丝粒结构的解体相关。

2.1 REC8 调控染色质环的尺寸

REC8直接介导减数分裂中染色质环结构的形成，具有调控染色质环尺寸的作用[21-22]。随着年龄的增长，哺乳动物卵母细胞的姐妹染色单体间黏合力下降，染色体上的REC8水平逐渐降低，同时还存在染色质环逐渐增大的现象（2月龄小鼠染色质环的平均尺寸为310 kb，14—18 月龄的为420 kb）[22-23]。为了阐明REC8 与染色质环尺寸之间是否存在关联，研究人员对REC8在染色质环形成过程中的功能进行了探究：在年轻雌鼠的卵母细胞中，特异性敲除WAPL 会引起黏连蛋白复合体滞留于染色体上，环挤压发生且过程延长，导致卵母细胞染色质环的尺寸普遍比野生型大；对该卵母细胞再次进行REC8敲除处理后，卵母细胞中染色质环的平均尺寸由450 kb进一步增大至515 kb，表明REC8能在一定程度上阻止卵母细胞中染色质环的持续扩张，从而起到限制染色质环大小的作用[22]。

2.2 REC8 调控染色体轴的结构

在减数分裂细线期，轴相关蛋白（包括HORMA家族蛋白）和轴向组分（axial elements, AEs）SYCP2、SYCP3 等结合黏连蛋白组装形成染色体轴[24]。减数分裂特异型黏连蛋白RAD21L、STAG3、SMC1β、REC8 在染色体轴组装中都起到了不可或缺的作用，其中REC8 在一定程度上可以促进轴相关蛋白如HORMAD1在染色轴上的定位，从而促进染色体轴的组装[11,14,25]。在不同物种中，REC8 的缺失都将导致染色体轴无法正常组装（结构不连续、不完整）[10,26]。例如在酿酒酵母中，Rec8的表达水平对染色体轴长的调控存在剂量依赖关系，在Rec8缺失的情况下，在细胞中将观察不到轴向组分，即染色体轴无法组装[27]。对于Rec8－∕－雄鼠，其染色体轴则表现出支离破碎的不连续形态，平均轴长由野生型的（9.46±1.71） μm缩短至（5.63±1.24） μm[10,14]。

染色体轴长除了可以被REC8 直接调控，还存在REC8-PDS5 的间接调控方式。在酿酒酵母中，Pds5 的蛋白水平随着Rec8 的减少而下降，在Rec8缺失菌株中几乎检测不到Pds5[27]。从酵母到小鼠，Pds5及其对应的同源蛋白PDS5缺失都会直接导致染色体轴长缩短[28]，表明Rec8可通过介导Pds5蛋白水平来间接调控染色体轴长。此外，在Rec8低水平背景下，Pds5 的过表达可使染色体轴长增加，但这种增加程度不足以完全抵消由Rec8 所造成的染色体轴长缺陷，因而由Rec8介导的2种调控方式同时独立存在[27]。

2.3 REC8 调控着丝粒的结构

在减数分裂前期，端粒在端粒蛋白的作用下附着于内核膜上，同时，染色体剧烈运动并进行同源匹配，从而形成特殊的染色体花束结构[29]。该阶段的着丝粒和动粒存在解体的趋势；而当着丝粒和动粒靠近端粒时，花束结构所在的微环境则会促进两者重新组装。一旦花束结构缺失，着丝粒的结构与功能都将出现异常[30]。REC8 介导SPO11 结合于着丝粒附近，两者协同工作，维持了着丝粒结构的稳定性。在缺失端粒花束结构的粟酒裂殖酵母细胞中，Spo11、Rec8 分别通过染色质重塑因子CHD（Hrp3）和RSC（Rsc1）参与着丝粒和动粒的解体；在花束结构存在的情况下，Spo11、Rec8高水平表达仍然会阻碍着丝粒和动粒重新完成组装。此外，在有丝分裂细胞中分别过表达Spo11、Rec8后，细胞均出现了动粒丢失的现象。这一现象同样发生于分别稳定表达SPO11、REC8 的U2OS 细胞系中，进一步表明REC8具有调控着丝粒结构的功能[31]。

3 REC8调控减数分裂染色体的行为

减数分裂呈现了特殊且复杂的染色体行为，包括同源染色体配对、联会、重组、分离等，这些行为依赖于程序性DNA双链断裂的发生，以及以同源染色体非姐妹染色单体为模板的DNA 双链断裂修复过程。程序性DNA 双链断裂事件起始于细线期，并持续至偶线期。到达粗线期后，随着联会复合体的组装完成，DNA 双链断裂开始修复，并最终于双线期完成损伤修复（图1E）。这种程序性DNA双链断裂修复主要通过2 条途径进行，即同源重组途径和合成依赖型链退火（synthesis-dependent strand annealing, SDSA）途径。事实上，大部分DNA 双链断裂通过SDSA途径进行修复，不产生交换产物；只有少部分DNA 双链断裂通过同源重组途径形成所谓的双霍利迪连接体（double Holliday junctions,dHJs）结构，其解离后得到交换产物[32]。这种交换的发生受到严格调控，促进了同源染色体的正确分离，具有重要的生物学意义。由于有丝分裂中的DNA双链断裂属于严重的DNA损伤类型，其修复异常会造成细胞凋亡等后果，因此，在有丝分裂中DNA 双链断裂发生后，黏连蛋白及其介导的姐妹染色单体黏连结构在促进DNA 损伤修复中均扮演了重要的角色[33]。REC8 在减数分裂中同样也参与了程序性DNA双链断裂的发生与修复，保障了减数分裂特异性染色体行为的顺利发生。

3.1 REC8 参与DNA 双链断裂的发生

减数分裂程序性DNA 双链断裂是在多种蛋白的严格调控下产生的。REC114-MEI4-IHO1 等作为DNA 双链断裂起始蛋白，能够激活拓扑异构酶SPO11 的活性[34]。活化的SPO11 可与TOPOVIBL蛋白形成复合物，在重组热点处介导程序性DNA双链断裂的发生[35]。重组热点位于染色质环处，由组蛋白甲基转移酶PRDM9 催化的H3K4 和H3K36 三甲基化产物（H3K4me3、H3K36me3）进行标记[36]。此外，REC8 通过与PRDM9 结合，建立重组热点与未联会染色体轴之间的连接，使染色体轴上的DNA双链断裂相关蛋白得以作用于染色质环上的重组热点，从而调节程序性DNA 双链断裂的发生。REC8 与PRDM9 的关联可由2 种途径产生：1）磷酸化的REC8依赖于尤因肉瘤断点区域1蛋白（Ewing sarcoma breakpoint region 1 protein, EWSR1）同DNA 上的PRDM9 相结合；同时，EWSR1 还具有激活PRDM9 甲基转移酶活性的能力，从而促进重组热点处H3K4、H3K36 的三甲基化。2）磷酸化的REC8 和PRDM9 直接作用，通过与STAG3 协同，以分子支架的形式帮助DNA 双链断裂起始蛋白MEI4、IHO1 等定位于染色体轴上，继而激活SPO11，发生由SPO11 所介导的DNA 双链断裂[37]。在不同的物种中，REC8参与DNA 双链断裂发生的具体调节机制不尽相同。例如：在小鼠中，REC8促进DNA 双链断裂的发生，其缺失会引起DNA 双链断裂发生减少[25]；而在酿酒酵母中，Rec8 的缺失并不会影响DNA双链断裂的正常发生[38]。

3.2 REC8 参与DNA 双链断裂的修复

同源染色体的非姐妹染色单体交换是同源重组的重要事件，使亲本的遗传信息得到交换，从而保障遗传的稳定性和生物的多样性。在同源重组途径中，在染色体上发生交换的数量和位置分布严格遵循3个模式：强制交换（obligatory crossover）、交换干扰（crossover interference）及交换内稳态（crossover homeostasis），从而确保在同源染色体上至少发生一次交换，且交换位置均匀分布，交换数量保持相对稳定[39]。REC8参与同源重组途径，调节非姐妹染色单体间交换的发生。减数分裂程序性DNA双链断裂发生后，REC8通过建立同源偏好，促进以同源染色体为模板的DNA 双链断裂修复。在不同物种中，REC8的缺失导致重组频率下降，甚至导致交换无法发生等[10,38]。多项研究表明，染色体轴的长度提供了交换的结构基础，决定了重组的发生[40]，因而REC8 或可通过调节染色体轴长来调控交换的发生。此外，在酿酒酵母中Rec8的磷酸化修饰类型及修饰位点对于交换的发生也具有重要的影响。在无法被正常磷酸化的rec8酵母菌株中，尽管DNA双链断裂事件可以正常发生，但是交换的数量明显减少，且减少的数量与突变的磷酸化位点之间存在关联[41]。在哺乳动物中，REC8的磷酸化修饰在同源重组途径中的功能尚不明确。

3.3 REC8 参与同源染色体的配对联会

在减数分裂前期Ⅰ，随着花束结构产生，染色体排列对齐并进行同源识别，由此发生同源染色体的配对联会。REC8在部分物种中具有促进同源染色体配对发生的功能[26,42]。例如，在粟酒裂殖酵母中，Rec8的缺失可造成同源染色体在空间上无法对齐，平均间距显著偏大，从而导致同源染色体配对异常[42]。在小鼠中，RAD21L可代替REC8参与同源识别、配对过程[43]。Rec8－∕－雄鼠在正常配对之后出现姐妹染色单体间的异常联会[10]，表明REC8 对于保障同源染色体之间的正常联会是必不可少的。REC8型黏连蛋白复合体通过绑定同源染色体各自的2 条姐妹染色单体，形成紧密相连的姐妹染色单体结构，从而促进同源染色体之间的联会发生；当REC8 缺失，2 条姐妹染色单体便失去束缚，由此呈现分离的姐妹染色单体状态，并导致联会异常地发生于姐妹染色单体之间[10]（图2）。除了REC8蛋白自身的活性，其在染色体轴上的分布密度也与同源染色体联会的发生相关。在野生型（wild type, WT）小鼠的精母细胞中，REC8 在染色体轴上呈高密度分布，即相邻REC8之间的距离不超过轴长的15%，而一旦REC8 分布密度过低，REC8 间距超过轴长的15%，该区域的2 条姐妹染色单体就无法被有效约束，从而出现姐妹染色单体间局部间距过大（local separation of sister chromatid axial elements, LSAEs），导致局部联会的发生[44-45]。这种LSAEs 现象在Stag3－∕－小鼠中同样存在（图2）。在Stag3－∕－小鼠中，LSAEs两侧的REC8平均距离约为轴长的28%。由于REC8 在染色体轴上呈随机分布，而STAG3 的缺失又导致了REC8 蛋白量减少[6]，使得REC8 在染色体轴上的分布密度普遍降低，部分位置便出现了LSAEs现象。有意思的是，在LSAEs区域内可观察到RAD21L 型黏连蛋白复合体，但其并不足以黏合姐妹染色单体（图2），表明REC8 不仅是LSAEs 现象发生的直接作用因子，而且是保障同源染色体联会的关键蛋白[44]。

图2 黏连蛋白突变型小鼠中黏连蛋白复合体的定位与联会发生的关系Fig.2 Synapsis associated with the location of cohesin complex in cohesin-mutant mice

4 REC8 型黏连蛋白复合体的调节机制

在有丝分裂与减数分裂过程中，姐妹染色单体的黏连与分离受到黏连蛋白的调控。在黏连蛋白辅因子的作用下，黏连蛋白在染色体上的行为可分为装载、黏合建立与解离这几个过程。减数分裂黏连蛋白的装载与有丝分裂类似：在DNA进行复制之前由保守的装载因子NIPBL-MAU2 复合体将黏连蛋白装载于DNA 上[46]；进入S 期后乙酰转移酶ESCO2 通过乙酰化修饰黏连蛋白亚基SMC3，从而建立黏连蛋白与染色体间的黏合[47-48]。ESCO2还可以通过招募SORORIN 蛋白与PDS5 相结合，作为WAPL 的拮抗辅因子，进一步稳定黏连蛋白的结合[49]。复制后的姐妹染色单体维持黏合状态，直至细胞分裂后期以及染色体分离时。染色体的分离需要从染色体上移除黏连蛋白复合体，这一过程的调控机制在有丝分裂与减数分裂中存在一定的差异。在有丝分裂中，RAD21型黏连蛋白复合体分别在前期、中期—后期从染色体臂上和着丝粒处被移除。在减数分裂中，REC8 型黏连蛋白复合体的移除分为3 个步骤：前期Ⅰ通路、中期Ⅰ—后期Ⅰ通路、中期Ⅱ—后期Ⅱ通路（图3）。

图3 在黏连蛋白辅因子介导下REC8型黏连蛋白复合体在减数分裂中的移除步骤Fig.3 Cleavage of REC8-type cohesin complex in a stepwise manner in meiosis mediated by cohesin cofactors

4.1 WAPL 介导的类有丝分裂前期通路

类似于有丝分裂的前期通路，部分REC8 型黏连蛋白复合体受到WAPL的调节，在脊椎动物的减数分裂前期Ⅰ从染色体臂上被移除。SORORIN 在激酶CDK1、极光激酶B（Aurora B）的作用下发生磷酸化修饰，与PDS5 解离[49-50]。同时，激酶NEK1 能够磷酸化修饰PP1γ，使WAPL 去磷酸化，并促使WAPL 与PDS5 结合[51]。WAPL 的活性恢复并解开SMC3与REC8之间的连接，从而释放染色体臂上的部分REC8 型黏连蛋白复合体[52]。WAPL 介导的类有丝分裂前期通路在酿酒酵母、秀丽隐杆线虫、拟南芥等物种中同样被发现，但不同物种对WAPL 磷酸化的过程略有不同，例如在酿酒酵母中，Wapl 被激酶PLK与DDK磷酸化后才具有移除黏连蛋白复合体的活性[53]。

4.2 分离酶介导的中期-后期通路

对于第1 次减数分裂和第2 次减数分裂的中期—后期转换，REC8 型黏连蛋白复合体主要依赖于自身的磷酸化修饰及分离酶的识别，分别从染色体臂上、着丝粒处被切除。在酿酒酵母减数分裂中期Ⅰ—后期Ⅰ，DDK、CK1δ/ε等激酶作用于染色体上的Rec8，使其发生磷酸化修饰[54]。多细胞生物中极光激酶家族具有对REC8进行磷酸化修饰的功能。在秀丽隐杆线虫的卵母细胞中，Rec8的磷酸化修饰依赖于AIR-2（极光激酶B）[55]。在小鼠卵母细胞中REC8在极光激酶B/C作用下的磷酸化修饰具有位点特异性，其氨基酸序列中包括但不限于第479、第482 位丝氨酸（极光激酶B/C 磷酸化的重要位点）[56]。体外试验表明小鼠REC8 还可以被PLK1磷酸化[57]。然而，在哺乳动物体内是否还存在其他可作用于REC8磷酸化的激酶，仍有待进一步鉴定。磷酸化修饰的REC8 可被分离酶识别，并于中期Ⅰ结束之际将磷酸化的REC8 从染色体臂上切除，促使细胞进入后期Ⅰ，完成同源染色体的分离。然而，着丝粒处的REC8 由于被Shugoshin-PP2A 通路保护，将被保留至减数分裂中期Ⅱ—后期Ⅱ。

Shugoshin蛋白参与的保护在进化上高度保守，Shugoshin-PP2A 通路对有丝分裂和减数分裂着丝粒处的黏连蛋白复合体进行保护，有效维持了第1次减数分裂时姐妹染色单体的黏合结构。激酶BUB1 首先通过磷酸化修饰组蛋白H2A，帮助Shugoshin 在着丝粒处富集[58]。Shugoshin 在哺乳动物中存在2 个旁系同源蛋白SGO1 与SGO2，其中，SGO1 参与有丝分裂，SGO2 参与减数分裂。SGO2在极光激酶B 的作用下发生磷酸化修饰，然后通过招募磷酸化的PP2A蛋白作用于着丝粒处的REC8，使其发生去磷酸化，导致其无法被分离酶识别，得以在着丝粒处保留，从而保护姐妹染色单体不在第1 次减数分裂中过早分离[59]。在粟酒裂殖酵母中，Plo1-Moa1（Plk1-Meikin）也能够对Rec8 进行磷酸化修饰，具有强化PP2A 与Shugoshin 互作的功能[60]。进入减数分裂中期Ⅱ—后期Ⅱ，泛素连接酶APC/CCDC20靶向降解Shugoshin，使PP2A从着丝粒处被移除。同时，PP2A还受到了I2PP2A的抑制作用，使着丝粒处的REC8 解除去磷酸化状态，然后在极光激酶B 等激酶作用下重新被磷酸化修饰[61]。APC/CCDC20可以降解分离酶抑制蛋白，使分离酶不再受到抑制，并得以重新活化，之后分离酶继续识别磷酸化的REC8，将其从着丝粒处切除，从而促使姐妹染色单体于减数分裂后期Ⅱ完成分离[62]。

5 展望

黏连蛋白在真核生物的细胞分裂（包括有丝分裂和减数分裂）过程中，具有不可或缺的作用。在有丝分裂中，黏连蛋白复合体由4个亚基组成，而在减数分裂中，由于减数分裂特异型亚基与有丝分裂通用型亚基的不同组合，至少存在5 组主要的特异型黏连蛋白复合体。其中，REC8 型黏连蛋白复合体参与了减数分裂染色体结构组装、动力学行为变化等事件，具有进化和功能上高度保守的特点。对于减数分裂的染色体结构，REC8 调节了染色质环发生的位置与尺寸，促进了染色体轴的组装，还影响了着丝粒结构的稳定性。此外，在减数分裂的染色体动态行为调节过程中，REC8 不仅参与了程序性DNA双链断裂的发生与修复，而且参与了染色体的配对联会，并在黏连蛋白辅因子的作用下，促进了同源染色体、姐妹染色单体分别在第1 次减数分裂和第2 次减数分裂中的分离。REC8 在减数分裂中具有重要的作用，且可能还存在其他未知的功能。例如：在酵母中发现的调控染色体轴长的Rec8-Pds5 间接通路或许也存在于哺乳动物中；酵母中Rec8 的磷酸化修饰类型及其修饰位点与交换的发生相关，或许在哺乳动物的同源重组事件中，REC8 同样也需要被磷酸化修饰；除了常见的黏连蛋白辅因子的直接调节，微RNAs（microRNAs,miRNAs）基因miR-202也可以通过靶向分离酶的mRNA 水平间接调节REC8 的移除[63]，或许在机体中存在更多的miRNAs 基因参与调控黏连蛋白，以及存在其他的调控通路。以上推测仍需要大量的数据加以验证和支持。

总之，减数分裂中REC8 型黏连蛋白复合体具有功能多样性及复杂性，使其成为当下研究的热点。结合人类的临床数据，除了影响生育能力[23,64]，REC8 在不同的癌症类型中也具有抑制或促进功能[65]。越来越多的研究表明，减数分裂特异型黏连蛋白在减数分裂、人类疾病中都起着举足轻重的作用，但仍然存在着许多未知。因此，REC8型黏连蛋白复合体以及减数分裂中其他特异型黏连蛋白复合体的更多功能机制还需要进一步探究。