内聚蛋白的组成与结构
内聚蛋白复合物由四种核心亚基组成：SMC1、SMC3、RAD21（或SCC1）和SA（或SCC3）。 SMC1和SMC3属于结构维持染色体（SMC）蛋白家族，它们通过ATP酶活性形成异二聚体，形成一个环状结构。 RAD21（或SCC1）是内聚蛋白的关键连接蛋白，负责将SMC1和SMC3连接在一起，形成完整的环状结构。 SA蛋白则与RAD21相互作用，进一步稳定内聚蛋白复合物。
内聚蛋白的功能
内聚蛋白的主要功能是维持姐妹染色单体的连接。在DNA复制完成后，内聚蛋白复合物将两条相同的染色单体连接在一起，形成一个紧密的结合。这种连接在细胞分裂过程中至关重要，它确保姐妹染色单体在有丝分裂后期或减数分裂后期正确分离到不同的子细胞中。内聚蛋白的连接强度受到细胞周期调控，在细胞分裂开始前，连接强度达到峰值，而在后期，内聚蛋白被切割，释放姐妹染色单体。
除了维持姐妹染色单体连接外，内聚蛋白还参与DNA修复过程。在DNA发生损伤后，内聚蛋白可以帮助稳定DNA结构，促进DNA修复机制的激活。此外，内聚蛋白还通过影响染色质结构，参与基因表达调控。内聚蛋白的结合位点可以影响基因的转录活性。
内聚蛋白还可以通过促进DNA环状结构的形成，影响基因组的三维结构。这种DNA环状结构对基因表达调控和染色体组织至关重要。
内聚蛋白的调控
内聚蛋白的活性受到多种细胞周期调节机制的严格控制。在有丝分裂前期，内聚蛋白复合物被磷酸化，使其更稳定。 在有丝分裂后期，内聚蛋白被一种称为分离酶(separase)的蛋白酶切割，导致姐妹染色单体的分离。内聚蛋白的切割受到一种称为Scc1的蛋白的抑制，该蛋白与分离酶结合，防止其过早激活。此外，内聚蛋白的表达水平也受到细胞周期的调控。
结论
内聚蛋白是细胞分裂和基因组完整性维护中不可或缺的蛋白质复合物。 它通过连接姐妹染色单体、参与DNA修复和基因表达调控等多种功能，在细胞生命活动中发挥着关键作用。 对内聚蛋白的研究有助于理解细胞分裂的分子机制，以及与染色体异常相关的疾病的发生机制。