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细胞更新是生命现象的核心驱动力，其质量控制在个体发育和生命健康中起着关键作用。通过有丝分裂，细胞将父代的遗传信息精确传递给两个子细胞，同时通过染色质的高度凝集和动态区室化来调控转录活性。然而，对于在有丝分裂结束后转录因子如何迅速恢复转录和表达的信息，我们依然缺乏足够的了解。
FOXA1是一种重要的先锋转录因子（pioneer transcription factor），也被称为有丝分裂期的书签标识因子（bookmarking factor）（参考文献：Nat Rev Mol Cell Biol. 20(1):55-64., 2019）。在胚胎发育时期，FOXA1通过激活沉默的异染色质来启动靶基因的表达，从而促进组织和器官的发育和分化。作为书签标识因子，尽管FOXA1在有丝分裂期间失去了大量依赖DNA序列的特异性结合，它仍然能够以非特异性结合模式驻留在染色体上，并动态扫描染色体DNA，确保有丝分裂后相关基因的转录得以迅速恢复（参考文献：Genes Dev. 27(3):251-260., 2013）。尽管如此，FOXA1如何从特异性结合转变为非特异性结合的机制，以及其书签标识功能的分子机理，至今仍是一个亟待解决的科学问题。
2024年9月13日，《Cell Reports》在线发表了一篇题为《Dynamic phosphorylation of FOXA1 by Aurora B guides post-mitotic gene reactivation》的研究文章。这项研究由中国科学技术大学的刘行教授、姚雪彪教授和王志凯研究员合作完成，揭示了FOXA1在有丝分裂期间其DNA结合模式转变的磷酸化调控机制，以及FOXA1转录凝聚体的形成和功能的分子基础。
研究团队首先通过时间分辨邻近交联质谱分析，发现FOXA1的第221位丝氨酸（S221）在有丝分裂期间表现出动态磷酸化特征，并且这种磷酸化在有丝分裂结束时消失。这一发现提示，FOXA1的第221位丝氨酸受到有丝分裂激酶的调控。进一步的生化实验和质谱分析指出，FOXA1的第221位丝氨酸是Aurora B激酶的底物。生物大分子凝聚态实验显示，第221位丝氨酸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分析则揭示了FOXA1的磷酸化、DNA特异性结合和生物大分子凝聚体形成的协同机制，这为系统解析细胞更新的质量控制提供了新的契机。
需要指出的是，FOXA1转录活性的异常与多种肿瘤（如前列腺癌）的发生和发展密切相关。在中国人群中，前列腺癌中存在大量的FOXA1突变体。研究FOXA1转录活性的时空调节为针对FOXA1突变体所致的前列腺癌演进提供了有效的干预靶点。
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