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细胞更新是生命延续的源泉，其质量控制对于个体发育和生命健康至关重要。通过有丝分裂，细胞能够将父代的遗传信息精准传递给两个子细胞。在此过程中，染色质的高度凝集与动态区域化调控转录活性发挥重要作用。然而，对于有丝分裂结束后转录因子如何迅速恢复转录及表达的机制，科学界了解甚少。
FOXA1蛋白是一个重要的先锋转录因子（pioneer transcription factor），也是一种在有丝分裂阶段结合于染色体上的书签标识因子（bookmarking factor）。在胚胎发育过程中，FOXA1能够率先激活转录沉默的异染色质，启动靶基因的表达，从而促进组织和器官的发展。尽管在有丝分裂期，FOXA1失去了大量DNA序列依赖的特异性结合，但它仍以非特异性结合模式驻留在染色体上，保障有丝分裂完成后相关基因的快速转录恢复。然而，FOXA1 DNA结合模式从特异性结合到非特异性结合的转变机制及其书签标识功能的分子基础，依然是未解的科学难题。
2024年9月13日，中国科学技术大学刘行教授、姚雪彪教授以及王志凯研究员在《Cell Reports》杂志上发表了一篇题为《Aurora B激酶动态磷酸化引导FOXA1在有丝分裂后基因重新激活》的文章。研究揭示了FOXA1在有丝分裂期中的DNA结合模式变化，由磷酸化机制所调节，并阐明了FOXA1转录凝聚体的形成和功能基础。
研究团队通过时间分辨的邻近交联质谱，发现FOXA1在第221位丝氨酸（S221）的动态磷酸化特征。S221的磷酸化在有丝分裂结束时消失，这表明FOXA1的该位点受有丝分裂激酶的调控。进一步的生化实验和质谱分析显示，S221是Aurora B激酶的底物。生物大分子凝聚态实验表明，S221的磷酸化精确调控了FOXA1的DNA依赖性相分离能力。超高分辨率显微成像揭示了FOXA1蛋白磷酸化、DNA特异性结合以及转录函数之间的协同机制，为更深入解析细胞更新的质量控制提供了新的视角。
实际上，FOXA1转录活性异常可能导致许多疾病的发生与进展，例如前列腺癌。在中国人群中，前列腺癌常含有大量FOXA1突变体。研究FOXA1转录活性的时空调节机制，为寻找有效干预FOXA1突变体介导的前列腺癌演进策略提供了新的方向。
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