A Mad2 (mitotikus hiányos blokkoló 2) egy fontos orsó-ellenőrzőpont fehérje . Az orsó-ellenőrzőpont rendszer egy szabályozó rendszer, amely gátolja a metafázisból az anafázisba való átmenet előrehaladását . A Mad2 gént először a S. cerevisiae élesztőgombában azonosították egy olyan gének szűrése során, amelyek olyan mutációt mutattak, hogy fogékonyak legyenek a mikrotubulusmérgekre [1] . A Mad2 humán ortológjait (A MAD2L1 és MAD2L2 először olyan humán cDNS keresése során izolálták, amely megmentette egy méregérzékeny élesztőtörzs mikrotubulusait , amelyből hiányzott a kinetochore -kötő fehérje [2] . Kimutatták, hogy a fehérje magányos kinetokorokban és antitest gátlási vizsgálat kimutatta, hogy elengedhetetlen a metafázisból az anafázisba való átmenet blokkolásához a mikrotubulusok nokodazol-mérgezésére válaszul.2 A Xenopus Laevis emberi szekvenciákhoz hasonló ortológ izolálása óta lehetővé vált a mitotikus ellenőrzőpont jellemzése tojáskivonatokban .3
A metafázisból az anafázisba való átmenetet a testvérkromatidák szétválása jellemzi . Azt a sejtciklus- követő mechanizmust , amely megakadályozza a testvérkromatidák szétválását és anafázisba lépését, orsó-ellenőrző pontnak nevezzük. A kromoszómahibák elleni intézkedésként az orsó-összeállítás ellenőrzőpontja (SAC) késlelteti az anafázist mindaddig, amíg az összes testvérkromatid pár bipolárisan nem kapcsolódik.
Miután a mikrotubulusok a kinetokorokhoz kapcsolódnak , a kromoszómák igazodnak a metafázis lemezen, és biorientációt érünk el, a SAC stop mechanizmust eltávolítjuk. Az anafázisba való bejutást az APCCdc20 aktiválása közvetíti. Az APCCdc20 egy ubiquitin fehérje ligáz, amely megjelöl egy fehérjét, a securint, hogy megsemmisítse. A securin megsemmisítése felszabadítja és aktiválja a szeparázt. A Securinhoz kötött szeparáz blokkolva marad; azonban, amikor a gátlás felszabadul, az aktivált szeparáz felhasítja a testvérkromatidákat összekötő kohezin komplexet [5] .
Cdc20 nélkül az anafázisos ingerkomplexum (APC) nem aktiválható, és az anafázis sem lép fel. Kimutatták, hogy a Mad2 közvetlen fizikai kölcsönhatás révén gátolja az APC-aktivitást [6] a Cdc20-zal alkotott hármas komplexben [7] . A kinetokorok, amelyekhez mikrotubulusok kapcsolódnak, katalizálják a Mad2 Cdc20 megkötését. Valójában, amikor az emlőssejteket a nokodazol orsó-depolimerizáló szerrel kezelik metafázisban , a MAD2 fehérjék kinetokorokra lokalizálódnak minden testvérkromatidpárban [5] .
A Mad2 képes multimerek képzésére, és legalább két szerkezeti konformációt vesz fel . Az Open Mad2 a C-terminális szegmens 50 maradékának elhelyezkedésében különbözik a zárt Mad2-től . Ezt a "biztonsági övet" szorosan a fehérje jobb oldalához nyomták nyitott konformációban. Meglazítása után a biztonsági övet a kötöző partner visszaszerelheti. Zárt konformációban a kábelköteg a kötött ligandum köré teker, és kölcsönhatásba lép a Mad2 másik régiójával. A Mad2 kötőpartnerei lehetnek Cdc20 vagy Mad1. A Mad1 és a Cdc20 azonos módon köti össze a Mad2-t. A Mad2 ugyanazt a helyet használja a Mad1 vagy a Cdc20 megkötésére , így egyszerre csak a két fehérje egyikét tudja megkötni [5] .
Mivel a magányos kinetokorok létrehozzák és fenntartják a SAC-t, a Mad2-t toborozzák, hogy megakadályozzák ezeknek a rendezetlen testvérkromatidáknak a szétválását . Amikor az ellenőrzőpont gátlási folyamat aktiválódik, a Mad2 megköti a Mad1-et, és egy zárt Mad2-Mad1 komplexet alkot. Tekintettel arra, hogy a Mad1:Mad2 egy stabil komplex, és mind a CDC20, mind a MAD1 ugyanazon a kötőhelyen köti a Mad2-t, nagyon valószínűtlen, hogy egy zárt Mad2 felszabadítaná a Mad1-et a Cdc20-hoz való kötődéstől.
A Cdc20-hoz kötődni képes Mad2 konformációt magyarázó modell a Mad1-Mad2 magkomplex elsődleges képződésén alapul. Ebben a modellben a külső nyitott Mad2-t a Mad1:Mad2 mátrixba toborozzák. Ez a Mad2:Mad2 interakció szükséges azoknak a konformációs változásoknak a megoldásához, amelyek lehetővé teszik a nyitott Mad2-hez kötött periféria interakcióját a Cdc20-nal. A Cdc20:Mad2 ezután lebomlik, és a Mad1:Mad2 ismét meg tudja kötni a szabad citoszolos Mad2-t [8] .
Feltételezhető, hogy az egyszer kialakult Cdc20:Mad2 komplexek fokozhatják az anafázisra váró jelet , serkentve a citoszolikus nyitott Mad2 és a szabad Cdc20 további konverzióját Cdc20: zárt Mad2 komplexsé. A kinetochore komplexekből származó jel terjedésének ez a diffúziója magyarázatot adhat arra, hogy egyetlen apró kinetochore hely megüresedése hogyan zárhatja le teljesen a metafázisból az anafázisba való átmenetet [9] .
Sokat kell még megmagyarázni az orsó-ellenőrzőpont-jelátvitelről és az egyéb orsó-ellenőrzőpont-összeállító fehérjék, például a Bub1 , BubR1 és Bub3 hozzájárulásáról . A BubR1 és a Bub3 a Cdc20-at is komplexbe tudja hozni, de ezt még látni kell, hogy ezek a fehérjék elősegítik-e a Cdc20 kötődését a nyitott Mad2-hez [9] .
Az is nagyon tisztázatlan, hogy a p31comet hogyan ellensúlyozza az ellenőrzőpontot, és hogyan segíti elő a Mad2-Cdc20 disszociációt. De Antoni és munkatársai azt sugallják, hogy a "Matrix Mad2"-vel kombinálva a p31-üstökös versenyez a nyitott Mad2-vel a zárt Mad2: Mad1-hez való kötődésért. Tesztelés folyik annak fényében, hogy a p31comet hogyan tudja elhallgattatni az orsó ellenőrző pontjait [10] .