为了维持基因组的稳定性,真核生物体必须保证在每个细胞周期DNA有且仅有一次被复制。在各个复制起始位点形成前复制复合体(Pre-RC)是DNA复制的关键步骤。Cdt1是Pre-RC中的重要组成蛋白,cdt1的蛋白水平受到精确调控,由此确保每个周期中DNA不发生重复复制(re-replication)。当细胞进入S期,Cdt1受到以下机制精确调节:首先,Geminin通过与Cdt1结合产生空间位阻作用,阻止Cdt1与MCM2-7结合,抑制其作为MCM2-7在DNA上停靠(load)的媒介功能。其次,SCF-Skp2、Cul4-DDB1和APC/C-Cdh1三个E3泛素化连接酶分别被报道可以识别并泛素化Cdt1,导致其通过蛋白酶体途径降解。在G2期和M期,Geminin与Cdt1形成复合物阻止其与E3泛素化连接酶结合,从而稳定Cdt1,为下一细胞周期做准备。值得注意的是,人们对在正常生理条件下正向调控Cdt1的机制还了解不多。在本文中,鉴定出Cdt1新的结合蛋白FOXO3,发现二者形成复合体,共同定位在细胞核中。FOXO3-Cdt1复合体可阻止Cdt1和DDB1以及Cdt1与PCNA的结合,从而抑制Cdt1被Cul4-DDB1泛素化,以及随后的蛋白酶体降解。在细胞中敲低FOXO3,Cdt1蛋白水解增加,细胞进入S期减少,细胞增殖减慢。通过对比FOXO3敲低细胞与Cdt1敲低细胞发现,这两种蛋白敲低的生物学表型非常相似,均影响细胞G1期至s期的转换。结合FOXO3对Cdt1蛋白的调控,这说明FOXO3和Cdt1在细胞周期调控上具有相关性。在FOXO3敲低细胞中,Geminin水平也降低,但这并不是FOXO3敲低直接引起的。Geminin敲低激活了DNA损伤检测点、导致DNA重复复制、细胞增殖减慢但并不发生G1期阻滞,这些表型FOXO3敲低的表型有很大差异。由于Geminin和Cdt1在细胞周期中保持一定的平衡,FOXO3敲低细胞中Geminin水平下降很可能是由于Cdt1水平下降间接导致的。本论文揭示了FOXO3的一个全新功能,即通过蛋白-蛋白相互作用来维持Cdt1在细胞周期进展中的基础水平,从而调控G1期向S期的演进。