Orsó referenciapontja

Az orsó-ellenőrzőpont , más néven metafázis-anafázis átmenet , orsó-összeállítási ellenőrzőpont ( SAC ), metafázis -ellenőrzőpont vagy mitotikus ellenőrzőpont , egy sejtciklus-ellenőrző pont a mitózis vagy meiózis során , amely megakadályozza a megkettőződött kromoszómák szétválását ( anafázis ) egészen addig. minden kromoszóma megfelelően kapcsolódik az orsóhoz . A megfelelő szegregáció eléréséhez a testvérkromatidák két kinetokorát az orsó ellentétes pólusaihoz kell rögzíteni (bipoláris orientáció) [1] . Csak ez a rögzítési módszer biztosítja, hogy minden leánysejt megkapja a kromoszóma egy példányát. Ennek az ellenőrzőpontnak a meghatározó biokémiai jellemzője az anafázist elősegítő komplex ciklin-CDK M-fázisú komplexek általi stimulálása , ami viszont a ciklinek és a testvérkromatidokat összetartó fehérjék proteolitikus lebomlását okozza [2] .

Áttekintés és jelentősége

A metafázis kezdetét a mikrotubulusok egyesülése a kromoszómák kinetokorjaival, valamint a kromoszómák egymáshoz igazodása jellemzi a sejt közepén. Minden kromatidnak megvan a maga kinetokorja, és a testvérkromatid kinetokorokhoz kapcsolódó összes mikrotubulus a sejt ellentétes pólusaiból sugárzik. Ezek a mikrotubulusok a kromoszómákat a sejtek ellentétes végeire húzzák, míg a testvérkromatidák közötti kohézió ellensúlyozza ezt az erőt.

A metafázisból az anafázisba való átmenet során ez a testvérkromatidák közötti kapcsolat megszakad, és az elválasztott kromatidák orsómikrotubulusok segítségével a sejt ellentétes oldalaira húzódnak. A kromatidákat tovább választja maguknak az orsópólusoknak a fizikai mozgása. A kromatidák idő előtti disszociációja a kromoszómák hibás szegregációjához és aneuploidiához vezethet a leánysejtekben. Így az orsó-ellenőrző pont feladata, hogy megakadályozza ezt az anafázisba való átmenetet mindaddig, amíg a kromoszómák megfelelően nem kapcsolódnak össze, mielőtt a testvérkromatidák szétválnak.

A sejt azonosságának és megfelelő működésének fenntartásához szükséges a megfelelő számú kromoszóma fenntartása minden sejtosztódás után . A vártnál kevesebb vagy több kromoszómával rendelkező leánysejtek létrehozásának hibája (az úgynevezett aneuploidia ) legfeljebb sejthalálhoz vezethet, vagy éppen ellenkezőleg, katasztrofális fenotípusos eredményekhez vezethet [3] [4] . Példák:

Spindle Assembly Checkpoint Detection (SAC)

Zirkle (1970-ben) volt az egyik első kutató, aki felfedezte, hogy ha akár egy kromoszóma is késik a metafázislemez felé vezető úton, az anafázis kezdete néhány perccel késik a megérkezése után [5] . Ez a megfigyelés a hasonlókkal együtt azt sugallja, hogy van egy kontrollmechanizmus a metafázisból az anafázisba való átmenetben. Ha olyan gyógyszereket használnak, mint a nokodazol és a kolhicin , a mitotikus orsó szétesik, és a sejtciklus blokkolva van a metafázisból az anafázisba való átmenet során. Ezen készítmények alkalmazásakor (lásd Reeder és Palazzo 1992-es áttekintését [6] ) a javasolt szabályozási mechanizmust Spindle Assembly Checkpoint -nak (SAC, orsó vezérlőpont) nevezték el. Azóta ezt a szabályozási mechanizmust intenzíven tanulmányozzák [7] .

Különféle genetikai vizsgálatok segítségével megállapították, hogy a SAC aktiválására különféle hibák képesek: orsó depolimerizáció [8] [9] , dicentrikus kromoszómák jelenléte (két centromerrel) [10] , centromerek divergenciája aberráns mód [11] , a S. cerevisiae -ben a pólusorsók testének hibái [12] , a kinetochore fehérjék hibái [13] , a centromer DNS mutációi [14] vagy a mitózis során aktív molekulamotorok hibái [8] . E megfigyelések összefoglalása megtalálható Hardwick és munkatársai 1999-ben megjelent cikkében [15] .

Zirkle [5] saját megfigyelései alapján elsőként utalt arra, hogy „valamilyen (...) anyag, amely ahhoz szükséges, hogy a sejt anafázisba kerüljön, néhány perccel a C után (abban a pillanatban, amikor az utolsó kromoszóma megérkezik a metafázislemezre) megjelenik, ill. a citoplazmatikus állapot éles változása után , közvetlenül C-ben vagy közvetlenül C" után, ami arra utal, hogy ez a funkció a mitotikus orsóhoz nem kapcsolódó kinetokorokra lokalizálódik. McIntosh ezt a javaslatot azzal egészítette ki, hogy a centromerekben található egyetlen törzsérzékelő enzim gátolja az anafázis kialakulását, ha a két testvérkinetokor nincs bipoláris feszültség alatt [16] . Valójában a rendelkezésre álló bizonyítékok azt sugallják, hogy az „anafázisba lépésre váró” jel főleg a nem csatolt kinetokoroknál vagy azok közelében jön létre [17] . A kinetokor orsóhoz való kapcsolódásával kapcsolatos elsődleges esemény azonban, amely képes inaktiválni a gátló jelet és feloldja a metafázis blokkolását, lehet a mikrotubulusok kinetokor általi megszerzése (ahogy azt Reeder és munkatársai javasolták 1995-ben [ 1] 17] .), vagy a mikrotubulusok rögzítését stabilizáló feszültség kinetohorokon (a Niklas laboratóriumában végzett kísérletek szerint [18] ). Az egyetlen citoplazmában két független mitotikus orsót tartalmazó sejtekkel végzett későbbi vizsgálatok kimutatták, hogy a metafázis-anafázis közötti átmenet inhibitort nem kapcsolódó kinetokorok állítják elő, és nem diffundál szabadon a citoplazmában [19] . Ugyanez a tanulmány azonban kimutatta, hogy amint a metafázisból anafázisba való átmenet megindul a sejt egyik részében, ez az információ az egész citoplazmában terjed, és leküzdheti az anafázisos átmenethez kapcsolódó „várjon az anafázisba való belépésre” jelet. egy második orsó, amely nem rögzített kinetokorokat tartalmaz.

Háttér a testvérkromatid megkettőződéséről, kohéziójáról és szegregációjáról

Sejtosztódás: az anyag megkettőzése és átterjedése a leánysejtekre

Amikor a sejtek készen állnak az osztódásra, mivel elég nagyok vagy megfelelő ingert kapnak [20] , aktiválják azt a mechanizmust, hogy belépjenek a sejtciklusba, és az S (szintézis) fázis során megkettőzzék a legtöbb organellumát, beleértve a centroszómáikat is . Ezért, amikor a sejtosztódás folyamata befejeződik, minden leánysejt teljes készletet kap organellumokból. Ugyanakkor az S-fázisban minden sejtnek nagyon pontosan meg kell másolnia a DNS -ét  , ezt a folyamatot DNS-replikációnak nevezik . Amint a DNS-replikáció befejeződött, az eukariótákban a DNS-molekula kondenzálódik és kondenzálódik, és mitotikus kromoszómákká alakulnak , amelyek mindegyike két testvérkromatidból áll , amelyeket a köztük lévő kötés tartja össze ; mindegyik kromatida egy teljes DNS-molekula, amely mikrotubulusokon keresztül egy osztódó sejt két centroszómájának egyikéhez kapcsolódik, amelyek a sejt ellentétes pólusain helyezkednek el. A centroszómák és mikrotubulusok alkotta szerkezetet jellegzetes alakja miatt mitotikus orsónak nevezik, amely kromoszómákat tart két centroszóma között. Mindkét testvérkromatida együtt marad az anafázisig ; ezen a ponton válnak el egymástól, és a centroszóma felé tartanak, amelyhez kapcsolódnak. Így amikor az osztódási folyamat végén két leánysejt elválik, mindegyik kap egy teljes kromatidkészletet. A sejtosztódás során a testvérkromatidák helyes eloszlásáért felelős mechanizmust kromoszóma szegregációnak nevezik .

A kromoszómák megfelelő elválasztásának biztosítására a sejtek pontos és összetett mechanizmust fejlesztettek ki. Először is, a sejteknek koordinálniuk kell a centroszóma duplikációját a DNS-replikációval, és ennek a koordinációnak a meghibásodása monopoláris vagy multipoláris mitotikus orsókat hoz létre, amelyek általában abnormális kromoszóma szegregációt okoznak [21] , mivel ebben az esetben a kromoszóma eloszlás nem következik be. kiegyensúlyozott módon.

Mitózis: Kromoszómák kötődése az orsóhoz és a kromoszómák szegregációja

Az S-fázis alatt a centroszóma megduplázódik. A mitózis kezdetén mindkét centriol eléri maximális hosszát, további anyagokat vesz fel, és megnő a mikrotubulus-magok képzési képessége. A mitózis előrehaladtával mindkét centroszóma elválik, és kialakul a mitotikus orsó [22] . Így a mitotikus orsónak két pólusa van, amelyekből mikrotubulusok erednek. A mikrotubulusok (MT-k) hosszú fehérjeszálak aszimmetrikus végekkel: az egyik vége, amelyet "mínusz" (-) jellel jelöltek, viszonylag stabil és közel van a centroszómához, a vége pedig "plusz" (+) jelzéssel, váltakozó növekedési fázisokkal és visszahúzás, a sejt közepének vizsgálata kromoszómák keresése céljából. Minden kromatidnak van egy speciális régiója, az úgynevezett centromer , amelyre egy fehérjeszerkezet, az úgynevezett kinetochore épül fel , amely képes stabilizálni a mikrotubulus plusz végét. Tehát ha véletlenül a sejt közepét tapogató mikrotubulus kinetokorba ütközik, akkor megtörténhet, hogy a kinetokor elkapja azt, így a kromoszóma valamelyik testvérkromatidájának kinetochoréján keresztül kapcsolódik az orsóhoz. A kromoszóma aktív szerepet játszik a kinetochore orsóhoz való kapcsolódásában. A kromatinhoz kapcsolódik a guanin nukleotidcsere faktor (GEF), amely stimulálja a kromoszóma közelében lévő citoszolos Ran-t, hogy a GDP helyett GTP-t kötődjön. A Ran aktivált, GTP-hez kötött formája mikrotubulus-stabilizáló fehérjéket, például TPX2-t szabadít fel a citoszolban lévő fehérjekomplexekből, ami mikrotubulusok magképződését és polimerizációját okozza a kromoszómák körül [2] . Ezek a kinetochore eredetű mikrotubulusok, valamint a külső kinetokorokban lévő kinezin motorfehérjék elősegítik az orsópólusból származó mikrotubulusok oldalsó felületével való interakciót. Ezek az oldalsó tartók azonban nem stabilak, és át kell alakítani őket végtartóvá. Az oldalsó kötődés csúcscsatlakozássá történő átalakulása lehetővé teszi, hogy a mikrotubulusok pluszvégeinek növekedése és összehúzódása a kromoszómákon lévő toló- és húzóerővé alakuljon a megfelelő biorientáció elérése érdekében. Mivel előfordul, hogy a testvérkromatidák összekapcsolódnak, és mindkét kinetokor egymásnak háttal helyezkedik el mindkét kromatidán, amikor egy kinetokor csatlakozik az egyik centroszómához, a testvér-kinetokor nyitottá válik az ellenkező póluson található centroszómára; Emiatt a legtöbb esetben a második kinetochore a mikrotubulusain keresztül kapcsolódik az ellenkező póluson lévő centroszómához [23] , így a kromoszómák "kétirányúvá" válnak, ami egy alapvető konfiguráció (más néven amfithelikus ), amely biztosítja, hogy a kromoszóma a szegregáció helyesen megy végbe, amikor a sejt osztódik [24] [25] . Néha a két testvérkinetokor egyike egyidejűleg kapcsolódhat mindkét pólus által generált MT-hez, a merotelic nevű konfigurációhoz , amelyet az orsó-ellenőrző pont nem észlel, de az anafázis során lemaradt kromoszómákat generálhat, és ezáltal aneuploidia. A merotelikus orientáció (amelyet a testvérkinetokorok közötti feszültség hiánya jellemez) gyakori a mitózis kezdetén, de az Aurora B fehérje (egy élesztőtől a gerincesekig fennmaradt kináz) észleli és megszünteti ezt a fajta lehorgonyzást [26] . (Megjegyzés: Az Aurora B gyakran túlzottan expresszálódik különböző típusú daganatokban, és jelenleg a rákellenes gyógyszerfejlesztés célpontja [27] .)

Testvérkromatidák csomósodása a mitózis során Cohesin: SMC proteins

Amint azt korábban megjegyeztük, a testvérkromatidok az S-fázistól (amikor a DNS replikálódik, és két azonos kópiát, két kromatidot képez) az anafázisig kapcsolódnak egymáshoz. Ezen a ponton a két testvérkromatida eltér egymástól, és az osztódó sejt ellentétes pólusaira tér el. A Xenopus laevis élesztő- és tojáskivonatainak genetikai és biokémiai vizsgálatai a poliprotein komplexet a testvérkromatidák kohéziójának jelentős szereplőjeként azonosították (lásd Hirano 2000-es áttekintését [28] ). Ez a komplex cohesin komplexként ismert, és a Saccharomyces cerevisiae -ben legalább négy alegységből áll: Smc1p, Smc3p, Scc1p (vagy Mcd1p) és Scc3p. Mind az Smc1p, mind az Smc3p a kromoszóma szerkezeti fenntartó fehérjék (SMC) családjába tartozik, amelyek erősen konzervált kromoszómális ATPázok csoportját alkotják, és heterodimert alkotnak (Smc1p/Smc3p). Az Scc1p a Rad21 homológja S. cerevisiae -ben, amelyet először a S. pombe DNS-javításában részt vevő fehérjeként azonosítottak . Ez a négy fehérje nélkülözhetetlen az élesztő számára, és bármelyikük mutációja a testvérkromatidák idő előtti szétválásához vezet. Az élesztőben a kohézin a kromoszómakarok preferált helyeihez kötődik, és nagyon nagy mennyiségben fordul elő a centromerek közelében, amint azt egy kromatin immunprecipitációval végzett vizsgálat is kimutatta [29] .

A heterokromatin szerepe

Klasszikus citológiai megfigyelések megerősítették, hogy a testvérkromatidák erősebben kötődnek a heterokromatikus régiókhoz [30] , ami arra utal, hogy a heterokromatin specifikus szerkezete vagy összetétele kedvezhet a kohézin toborzásnak [31] . Valójában az Swi6-ról (HP-1 homológ az S. pombe - ban) kimutatták, hogy kötődik a H3 hiszton metilált Lys 9 -éhez, és elősegíti a kohézin kötődését S. pombe centromer ismétlődéseihez [32] [33] . Újabb tanulmányok azt mutatják, hogy az RNSi -mechanizmus szabályozza a heterokromatin képződését, amely viszont kohézint toboroz ebbe a régióba, mind S. pombe [34] , mind gerinces sejtekben [35] . A heterokromatinon kívül azonban más mechanizmusoknak is kell lenniük, hogy fokozott kohéziót biztosítsanak a centromereken, mivel a S. cerevisiae -ből hiányzik a centromerekkel szomszédos heterokromatin, de a funkcionális centromer jelenléte a kohézin asszociáció növekedését indukálja a szomszédos régióban, amely 20-50 kb-ot ölel fel. [36]

Ebben az irányban az Orc2 (az egyik fehérje, amely a Source Recognition Complexben (ORC) szerepel, részt vesz a DNS-replikáció megindításában az S- fázisban ) szintén a kinetokorokon helyezkedik el a mitózis során az emberi sejtekben [37] ; Ezzel a lokalizációval összhangban egyes megfigyelések arra utalnak, hogy az élesztőben az Orc2 részt vesz a testvérkromatid kohézióban, és eltávolítása SAC aktivációt indukál [38] . Azt is megfigyelték, hogy az ORC komplex más komponensei (például a S. pombe orc5-je ) részt vesznek a kohézióban. Úgy tűnik azonban, hogy az ORC fehérjéket magában foglaló molekuláris útvonal kiegészíti a kohézin útvonalat, és nagyrészt ismeretlen.

A kohéziós függvény és feloldódása

A centromer csatolás ellenáll az orsó mikrotubulusai által a pólusokra ható erőknek, amelyek feszültséget hoznak létre a testvérkinetokorok között. Ez a feszültség viszont stabilizálja a mikrotubulus-kinetochore csomópontot az Aurora B fehérjét magában foglaló mechanizmus révén (Howf és Watanabe, 2004 [39] ).

Valójában a kohézin sejtszintjének csökkenése a testvérkromatidák idő előtti szétválásához, valamint a metafázis lemezen a kromoszómakongresszus hibáihoz és a fehérjék delokalizációjához vezet az Aurora B fehérjét tartalmazó utas kromoszóma komplexumban [40] [41]. . A kohezin komplex javasolt szerkezete arra utal, hogy ez a komplex közvetlenül köti össze mindkét testvérkromatidot [42] . Ebben a feltételezett szerkezetben a kohezin SMC komponensei olyan szerkezeti szerepet játszanak, hogy az SMC heterodimer DNS-kötő fehérjeként működhet, amelynek konformációját az ATP szabályozza [43] . Az Scc1p és Scc3p azonban szabályozó szerepet fog játszani [28] .

A S. cerevisiae -ben a Pds1p (más néven securin ) szabályozza a testvérkromatid kohéziót, mivel megköti és gátolja az Esp1p proteázt ( sepin vagy szeparáz ). Amikor az anafázis elkezdődik, az anafázis-aktiváló komplex ( APC/C vagy cikloszóma) hasítja a securint. Az APC/C egy E3 cirkuláris ubiquitin ligáz, amely az ubiquitinnel töltött E2 ubiquitin-konjugáló enzimet toborozza. A Securin csak akkor ismerhető fel, ha a Cdc20, egy aktivátor alegység kapcsolódik az APC/C magjához. Amikor a securin, a Cdc20 és az E2 mind az APC/C-hez kötődik, az E2 ubiquitinálja a securint és szelektíven elpusztítja azt. A securin lebomlása felszabadítja az Esp1p/szeparase proteázt, amely lebontja a két testvérkromatidot megkötő kohezin gyűrűket, ezáltal elősegítve a testvérkromatidok szétválását [44] . Azt is kimutatták, hogy a Polo/Cdc5 kináz az Scc1 vágási helyéhez közeli szerinmaradékokat foszforilezi , és ennek a foszforilációnak elő kell segítenie a hasítási aktivitást [45] .

Bár ez a mechanizmus az evolúció révén konzervált [46] [47] , a gerincesekben a legtöbb kohezin molekula profázisban szabadul fel, függetlenül az APC/C jelenlététől, a Polo-like 1-től ( PLK1 ) és az Aurora B -től függő folyamatban [48]. ] . Kimutatták azonban, hogy az Scc1 kis mennyiségben a centromerekkel kapcsolatban marad az emberi sejtekben a metafázisig, és hasonló mennyiséget vágnak ki az anafázisban, amikor eltűnik a centromerekből [49] . Másrészt egyes kísérletek azt mutatják, hogy a testvérkromatidák kohéziója a karokban fokozatosan elveszik a testvérkromatidák szétválása után, és a testvérkromatidák a sejt ellentétes pólusaira költöznek [50] [51] .

Egyes megfigyelések szerint a kromoszómakarok és a centromer kohézinek egy részét a Shugoshin fehérje ( Shugoshin, Sgo1) védi, elkerülve a profázisban való felszabadulásukat [52] [53] . Ahhoz, hogy a centromer kohézió védelmezőjeként működhessen, az Sgo1-et az anafázis korai szakaszában inaktiválni kell, akárcsak a Pds1p-t. Valójában mind a Pds1p, mind az Sgo1 APC/C szubsztrát gerincesekben [54] .

Az orsó ellenőrzési pontjának áttekintése

Az orsó-összeállítás ellenőrzőpontja (SAC) egy aktív jel, amelyet rosszul csatolt kinetokorok állítanak elő , és amely minden eukarióta esetében megmarad . A SAC leállítja a sejtciklust a CDC20 negatív szabályozásával, ezáltal megakadályozza az anafázis-stimuláló komplex (APC) poliubiquitinációs aktivitásának aktiválását. A SAC szignálért felelős fehérjék alkotják a mitotikus ellenőrzőpont komplexet (MCC), amely magában foglalja a SAC fehérjéket, a MAD2 / MAD3 -at (mitotikus leállási hiány), a BUB3 -at (a benzimidazol által nem gátolt bimbózást) és a CDC20 -at [55] . A SAC-ban részt vevő egyéb fehérjék közé tartozik a MAD1 , BUB1 , MPS1 és Aurora B. A magasabb rendű eukarióták esetében a ROD-ZW10 komplex összetevői a SAC további szabályozói , <a href="https://en.wikipedia.org/wiki/ P31comet" rel ="mw:ExtLink" title="P31comet" class="new cx-link" data-linkid="208">p31<sup>üstökös</sup></a>, MAPK , CDK1-ciklin- B , NEK2 és PLK1 [56] .

Ellenőrzőpont aktiválás

A SAC figyeli a rosszul összekapcsolt kinetokorok és az orsó mikrotubulusai közötti kölcsönhatást, és mindaddig fenntartja, amíg a kinetokorok megfelelően nem kapcsolódnak az orsóhoz. A prometafázis során a CDC20 és SAC fehérjék a kinetokorokra koncentrálódnak, mielőtt az orsószerelvényhez kapcsolódnak. Ezek a fehérjék mindaddig fenntartják a SAC aktivációt, amíg el nem távolítják őket, és a mikrotubulusokhoz való megfelelő kinetochore kötődés létrejön. Még egyetlen csatolatlan kinetochore is képes támogatni az orsó ellenőrzőpontját [55] . A mikrotubulus pluszvég csatlakoztatása és a kinetochore mikrotubulusok kialakulása után a MAD1 és a MAD2 kimerül a kinetochore szerelvényből. Az ellenőrzőpont aktiválásának másik szabályozója a kinetochore feszültség. Amikor a testvér kinetokorokat megfelelően rögzítik az orsó ellentétes pólusaihoz, a mitotikus orsóban lévő erők feszültséget hoznak létre a kinetokorokban. A bi-orientált testvérkinetokorok stabilizálják a kinetochore-microtubulus szerelvényt, míg a gyenge feszültség destabilizáló hatású. Válaszul a kinetochore hibás rögzítésére, például a szintetikus rögzítésre, amikor mindkét kinetochore ugyanahhoz az orsópólushoz kapcsolódik, az ebből eredő enyhe feszültség destabilizálja a hibás csatlakozást, és lehetővé teszi a kinetochore megfelelő rögzítését az orsótesthez. A folyamat során a mitotikus orsóhoz tapadt, de feszültség alatt nem lévő kinetokorok kiváltják az orsó ellenőrzőpontját. A kromoszómális utaskomplexum Aurora-B/Ipl1 kináza feszültségérzékelőként működik kinetochore hibás kapcsolódások esetén. A mikrotubulus-leválasztó KINI MCAK kinezin, a DASH komplex és az Ndc80/Hec1 komplex [57] szabályozásával észleli és destabilizálja a hibás kapcsolódásokat a mikrotubulus-kinetochore interfészen [56] . Az Aurora-B/Ipl1 kináz kritikus fontosságú a merotelikus kötődések korrigálásához is, amikor egy kinetochore egyszerre kapcsolódik mindkét orsópólushoz. A merotheliális kötődések kellő feszültséget keltenek, és a SAC nem észleli őket, és ha nem korrigálják, a kromoszómák téves szegregációjához vezethet a kromatidok alacsony migrációs sebessége miatt. Míg a mikrotubulusok kapcsolódása egymástól függetlenül szükséges a SAC aktiválásához, nem világos, hogy a feszültség a SAC független szabályozója-e, bár egyértelmű, hogy nyújtáskor különböző szabályozási viselkedések lépnek fel.

Az aktiválás után az orsó ellenőrzőpontja blokkolja az anafázisba való belépést azáltal, hogy gátolja az anafázist elősegítő komplexet a mitotikus ellenőrzőpont komplex aktivitásának szabályozásával. A mitotikus ellenőrzőpont komplex általi APC gátlásának mechanizmusa rosszul ismert, bár feltételezik, hogy az MCC pszeudosubsztrátként kötődik az APC - hez, a BUBR1 KEN-box motívumát használva . A mitotikus ellenőrzőpont komplex aktiválásával egyidejűleg a centromer fehérje CENP-E aktiválja a BUBR1-et, amely szintén blokkolja az anafázist [56] .

A mitotikus ellenőrzőpont komplex kialakulása

A mitotikus ellenőrzőpont komplexum a BUB3 -ból , valamint a Cdc20-hoz kapcsolódó MAD2-ből és MAD3- ból áll . A MAD2 és a MAD3 különböző kötőhelyekkel rendelkezik a CDC20-on, és szinergikusan gátolják az APC/C-t. A MAD3 komplex a BUB3-ból áll, amely a Mad3-hoz és a BUB1B -hez egy rövid lineáris motívumon keresztül , GLEBS-motívumként kötődik. Az Ügyfélközpont létrehozásához szükséges csatolás pontos sorrendje továbbra sem ismert. Lehetséges, hogy a Mad2-Cdc20 egyidejűleg alkot komplexet, miközben a BUBR1-BUB3-Cdc20 egy másik komplexet alkot, és ezért ez a két szubkomplexum a mitotikus ellenőrzőpont komplexummá egyesül [55] . Humán sejtekben a BUBR1 CDC20-hoz való kötődéséhez a MAD2 előzetes kötődése szükséges a CDC20-hoz, így lehetséges, hogy a MAD2-CDC20 szubkomplex az MCC képződés iniciátoraként működik. A BUBR1 kimerülése a Mad2-Cdc20 szintek mérsékelt csökkenését eredményezi, míg a Mad2 szükséges ahhoz, hogy a BubR1-Bub3 kötődjön a Cdc20-hoz. A BUBR1 azonban továbbra is szükséges az ellenőrzőpont aktiválásához [56] .

Az MCC kialakulásának mechanizmusa nem tisztázott, és vannak versengő elméletek mind a kinetochore-függő, mind a kinetochore-független képződés tekintetében. A kinetochore-független elmélet alátámasztására az MCC megtalálható S. cerevisiae sejtekben , amelyekben a kinetochore nukleáris összeállítási fehérjéket mutálták, és azokban a sejtekben, amelyekben a SAC deaktiválva van, ami arra utal, hogy az MCC összeállhat a mitózis során a kinetochore lokalizációja nélkül. Az egyik modellben a nem csatolt prometafázis kinetokorok „érzékennyé tehetik” az APC-ket az MCC gátlására azáltal, hogy egy működő SAC-n keresztül APC-ket toboroznak a kinetokorokba. Ezenkívül a különböző SAC fehérjék kimerülése azt mutatta, hogy a MAD2 és BUBR1 kimerülése a kinetokoroktól függetlenül befolyásolja a mitózis időzítését, míg más SAC fehérjék kimerülése diszfunkcionális SAC-okat eredményez a mitózis időtartamának megváltoztatása nélkül. Így lehetséges, hogy a SAC egy kétlépcsős időzítőn keresztül működik, ahol a MAD2 és a BUBR1 szabályozza az első szakaszban a mitózis időtartamát, ami a második szakaszban meghosszabbítható, ha vannak nem kapcsolt kinetokorok, valamint más SAC fehérjék [56] ] . Azonban számos olyan bizonyíték van, amely nem támogatja a kinetochore-tól független szerelvényt. Az MCC-t még nem sikerült kimutatni az interfázis során, míg az MCC nem képződik komponenseiből a X. laevis meiosis II kivonatokban spermiummagok és nokodazol hozzáadása nélkül, hogy megakadályozzák az orsó összeállítását.

Az MCC kialakításának vezető modellje a "MAD2 sablon modell", amely az MAD2 kinetochore dinamikájától függ az MCC generálásához. A MAD1 a nem kapcsolódó kinetokorokra lokalizálódik, miközben erősen kötődik a MAD2-hez. A MAD2 és BubR1 lokalizációja a kinetokorban az Aurora B kináztól is függhet [58] . Az Aurora B-t nem tartalmazó sejtek nem tudnak leállni a metafázisban, még akkor sem, ha a kromoszómákban nincs mikrotubulus kötődés [59] . A nem kapcsolódó kinetokorok először a MAD1-C-MAD2-p31 üstököskomplexhez kötődnek, és ismeretlen mechanizmusokon keresztül felszabadítják a p31 üstököst . Az így létrejövő MAD-C-MAD2 komplex a nyílt konformert Mad2-t (O-Mad2) toborozza kinetokorokhoz. Ez az O-Mad2 konformációját zárt Mad2-re (C-Mad2) változtatja, és megköti a Mad1-et. Ez a Mad1/C-Mad2 komplex felelős azért, hogy több O-Mad2-t vonjon be a kinetokorokba, amelyek megváltoztatják konformációjukat C-Mad2-vé és megkötik a Cdc20-at egy autoamplifikációs reakcióban. Mivel a MAD1 és a CDC20 hasonló MAD2-kötő motívumot tartalmaz, az O-MAD2 üres konformációja C-MAD2-vé változik, amikor a CDC20-hoz kötődik. Ezt a pozitív visszacsatolási hurkot negatívan szabályozza a p31 üstökös , amely kompetitív módon kötődik a MAD1-hez vagy a CDC20-hoz kötött C-MAD2-hez, és csökkenti az O-MAD2 további kötődését a C-MAD2-hez. További szabályozási mechanizmusok is létezhetnek, mivel a p31 üstökös hiányzik az alsóbbrendű eukariótákban. Így a "sablonmodell" nómenklatúra abból a folyamatból származik, amelyben a MAD1-C-MAD2 sablonként működik a C-MAD2-CDC20 másolatainak előállításához. Ez a Cdc20 lefoglalás szükséges az orsó ellenőrzési pontjának fenntartásához [55] .

Ellenőrzőpontok deaktiválása

Számos mechanizmus létezik a SAC deaktiválására a megfelelő testvérkromatid biorientációt követően . Amikor a mikrotubulus a kinetokorhoz kapcsolódik, a hasítási mechanizmus a dynein-dynein motorkomplexen keresztül elszállítja az orsó-ellenőrzőpont fehérjéket a kinetokortól [56] . Az eltávolított fehérjék, amelyek közé tartozik a MAD1, MAD2, MPS1 és CENP-F , ezután újra eloszlanak az orsó pólusaiban . Az eltávolítási folyamat nagymértékben függ az ép mikrotubulus szerkezetétől, valamint a dynein mobilitásától a mikrotubulusok mentén. Amellett, hogy C-MAD2 pozitív visszacsatolási hurok szabályozóként működik, a p31 üstökös SAC deaktivátorként is működhet. A nem kötődő kinetokorok átmenetileg inaktiválják a p31 üstököst , de a kötődés újraaktiválja a fehérjét és gátolja a MAD2 aktivációt, valószínűleg gátló foszforiláció révén. A SAC inaktiválásának egy másik lehetséges mechanizmusa a MAD2-CDC20 komplex energiafüggő disszociációja a CDC20 nem lebontható ubikvitinációja révén. Ezzel szemben a deubiquitáló protezin enzim szükséges a SAC fenntartásához. Így a nem csatolt kinetokorok fenntartják az ellenőrzőpontot azáltal, hogy folyamatosan újrateremtik a MAD2-CDC20 alkomplexumot összetevőiből. A SAC proteolízissel is inaktiválható , amelyet az APC aktiválása indukál. Mivel a SAC nem aktiválódik újra a testvérkromatid kohézió elvesztésével az anafázis során, a ciklin B proteolízis és a CDK1-ciklin-B kináz inaktiválása szintén gátolja a SAC aktivitását. Az MPS1 lebomlása az anafázis során megakadályozza a SAC újraaktiválását a testvérkromatidák szétkapcsolása után. Az ellenőrzőpont deaktiválása után és a sejtciklus normál anafázisa során az anafázis-stimuláló komplex aktiválódik az MCC aktivitás csökkenésével. Amikor ez megtörténik, az enzimkomplex poliubiquitinálja az anafázis inhibitor securint . Az ubiquitináció és a securin megsemmisítése a metafázis végén egy aktív proteázt szabadít fel, amelyet szeparáznak neveznek. A szeparáz felhasítja a testvérkromatidákat összetartó kohéziós molekulákat, hogy aktiválja az anafázist [2] .

Egy új modell a SAC deaktiválásához S. cerevisiae -ben : a mechanikus kapcsoló

Egy új mechanizmust javasoltak annak magyarázatára, hogy a mikrotubulus végének a kinetochore-hoz való kapcsolódása hogyan képes megzavarni a SAC jelátvitel egyes lépéseit. A nem kapcsolódó kinetokorban az MCC képződésének első lépése az Mps1 kináz általi Spc105 foszforiláció. A foszforilált Spc105 ezután képes toborozni a Bub1 és 3 jelátviteli fehérjéket; Mad 1, 2 és 3; és Cdc20. A Mad1-el a nem csatolt kinetokorokon a Mad2 konformációs változáson megy keresztül, amely nyitott formából (O-Mad2) zárt formává (C-Mad2) alakítja át. A Mad1-hez kötött C-Mad2, majd egy második O-Mad2-vel dimerizálódik, és katalizálja a Cdc20 körüli bezáródást. Ez a C-Mad2 és Cdc20 komplex, az MCC, a Mad1-et és a C-Mad2-t a kinetokoron hagyja, és egy másik MCC-t alkot. Mindegyik MCC két Cdc20 molekulát köt le, hogy megakadályozza az APC/C-vel való kölcsönhatásukat, ezáltal fenntartva a SAC-t [2] . Az Spc105 Mps1 általi foszforilációja szükséges és elegendő a SAC jelátviteli útvonal elindításához, de ez a lépés csak akkor történhet meg, ha a mikrotubulusok nem kapcsolódnak a kinetochorehoz. Kimutatták, hogy az endogén Mps1 az Ndc80 calponin-homology (CH) doménjéhez kapcsolódik, amely a kromoszómától távoli külső kinetochore régióban található. Bár az Mps1 a külső kinetokorban van rögzítve, az Ndc80 rugalmas csuklórégióinak köszönhetően továbbra is képes lokalizálódni a belső kinetokorban, és foszforilálni az Spc105-öt. A mechanikus kapcsolómodell azonban azt sugallja, hogy egy mikrotubulus rögzítése a kinetochore végéhez két mechanizmuson keresztül deaktiválja a SAC-t. A csatolt mikrotubulus jelenléte megnöveli az Ndc80 és az Spc105 CH doménje közötti távolságot. Ezenkívül a Dam1/DASH, egy 160 fehérjéből álló nagy komplexum, amely gyűrűt alkot egy hozzákapcsolt mikrotubulus körül, gátként működik a két fehérje között. Az elválasztás megakadályozza az Mps1 és az Spc105 közötti interakciót, és így gátolja a SAC jelátviteli útvonalat [60] .

Ez a modell nem alkalmazható a SAC szabályozására magasabb rendű szervezetekben, beleértve az állatokat is. A mechanikus kapcsolási mechanizmus fő szempontja, hogy S. cerevisiae -ben a kinetochore szerkezet csak egy mikrotubulus rögzítését teszi lehetővé. Az állati kinetokorok viszont sokkal összetettebb hálózatok, amelyek több mikrotubulus kötőhelyeit tartalmazzák [61] . A mikrotubulusok rögzítése az összes kinetochore kötőhelyhez nem szükséges a SAC deaktiválásához és az anafázisba való átmenethez. Ezért a mikrotubulusokhoz kapcsolódó és nem mikrotubulusokhoz kapcsolódó állapotok együtt léteznek az állati kinetochoreban, miközben a SAC gátolt. Ez a modell nem tartalmaz olyan gátat, amely megakadályozná, hogy a csatolt kinetokorhoz kapcsolódó Mps1 foszforilálja az Spc105-öt egy szomszédos, nem kapcsolódó kinetokorban. Ezenkívül a Dam1/DASH élesztőkomplex hiányzik az állati sejtekben.

Orsó-ellenőrzőpont-hibák és rák

Ha az orsó-ellenőrzőpont hibásan működik, az kromoszóma-missgregációhoz, aneuploidiához és akár daganatképződéshez is vezethet [56] . Az átalakulás akkor következik be, és felgyorsul, ha a genom integritása megszakad, különösen a teljes kromoszómák vagy azok nagy részei általános szintjén. Valójában az aneuploidia a humán szolid tumorok leggyakoribb jellemzője, ezért az orsó-összeállítás ellenőrzőpontja a rákellenes terápia lehetséges célpontja lehet [62] . Ez egy nagyon alábecsült tény, mivel bizonyos gének mutációiról, úgynevezett onkogénekről vagy tumorszuppresszorokról azt gondolják, hogy elsősorban a genetikai instabilitás és a daganatképződés okai. Jellemzően a sejtciklus különböző ellenőrző pontjai biztosítják a genom integritását erősen konzervált redundáns mechanizmusokon keresztül, amelyek fontosak a sejt homeosztázisának fenntartásához és a daganatképződés megelőzéséhez. Számos orsó-összeállítási ellenőrzőpont fehérje pozitív és negatív szabályozóként működik, hogy biztosítsa a kromoszóma megfelelő szegregációját minden sejtciklusban, megelőzve a kromoszóma instabilitást (CIN), más néven genomi instabilitást .

Jelenleg a genom integritását több szinten értékelik, ahol egyes daganatok instabilitást mutatnak, ami bázisszubsztitúciók, inszerciók és deléciók formájában nyilvánul meg, miközben a legtöbb esetben teljes kromoszómák növekedése vagy elvesztése következik be [63] .

Mivel a mitotikus szabályozó fehérjék változásai aneuploidiához vezethetnek, amely a rákos megbetegedések gyakori előfordulása [64] , eleinte úgy gondolták, hogy ezek a gének a rákos szövetekben mutálódhatnak [65] .

Mutált gének a rákban

Egyes rákos megbetegedések esetén az átalakuláshoz vezető hibák hátterében álló gének jól jellemezhetők. A hematológiai rákos megbetegedések, például a myeloma multiplex esetében a citogenetikai rendellenességek nagyon gyakoriak az immunglobulin gén átrendeződéséhez szükséges DNS-törések veleszületett természete miatt. Mindazonáltal a fehérjék, például a MAD2 hibái, amelyek túlnyomórészt a SAC-ban működnek, szintén jellemzőek a mielóma multiplexre [66] . A legtöbb szolid daganat is túlnyomórészt aneuploid. A vastag- és végbélrák esetében a BUB1 és BUBR1, valamint az STK15 amplifikáció kulcsfontosságú szabályozók, amelyek szerepet játszanak a rákhoz vezető genomiális instabilitásban [67] . Az emlőrákban a BRCA-1 gén által jellemzett genetikai forma magasabb szintű genomi instabilitást mutat, mint a szórványos formák. Kísérletek kimutatták, hogy a BRCA-1 null egerekben csökkent a kulcsorsó-ellenőrzőpont fehérje MAD2 expressziója [68] . Más rákos megbetegedések esetében több munkára van szükség az aneuploidia okainak azonosításához.

Más gének, amelyek hagyományosan nem kapcsolódnak a SAC-hoz rák esetén

Úgy tűnik, hogy ezeknek a fehérjéknek (mint például a Mad2 vagy BubR1) fiziológiás szintjének eltérései aneuploidiával és daganatképződéssel járnak, és ezt állatmodelleken is kimutatták [69] [70] . A közelmúltbeli kutatások azonban azt sugallják, hogy ami úgy tűnik, az egy bonyolultabb forgatókönyv: az aneuploidia csak akkor vezethet a daganatképződés magas előfordulásához, ha a mitotikus ellenőrzőpontok (lefelé vagy túlzottan kifejezett) specifikus komponenseinek szintjének változása a szövetekben más hibákat is indukál. amelyek daganatokra hajlamosíthatják [71] . Azaz olyan hibák, mint a megnövekedett DNS-károsodás, kromoszóma-átrendeződések és/vagy csökkent sejthalál. Ismeretes, hogy a mitotikus ellenőrzőpontok számos összetevője részt vesz a mitózison kívüli funkciókban: nukleáris import (Mad1), transzkripciós represszió (Bub3) és sejthalál, DNS-károsodási válasz, öregedés és a BubR1 megakariopoézise. Mindez megerősíti azt a következtetést, hogy a megnövekedett tumorigenezis nemcsak aneuploidiával, hanem más rendellenességekkel is összefügg [71] .

Az ismert ellenőrzőpont-géneket, például a BUB1-et vagy a BUBR1-et érintő, rákkal összefüggő mutációk valójában ritkák. Azonban számos, a rákban részt vevő fehérje keresztezi az orsó-összeállítási hálózatokat. A kulcsfontosságú tumorszuppresszorok, mint például a p53 , szintén szerepet játszanak az orsó-ellenőrzési pontban. A p53, az emberi rák leggyakrabban mutált génjének hiánya nagy hatással van a sejtciklus-ellenőrzőpont-szabályozókra, és a múltban kimutatták, hogy a G1-ellenőrzőpontokra hat, de mára az orsó-ellenőrzőpont szabályozásában is fontosnak tűnik . 72] . A rák másik kulcsfontosságú aspektusa a sejthalál vagy apoptózis gátlása . A Survivin , az apoptózis inhibitorok (IAP) család tagja, a mitotikus orsó mikrotubulusok medencéiben található a centroszómák közelében és a metafázisos kromoszómák kinetochorein. A survivin nemcsak gátolja az apoptózist, hogy elősegítse a daganatképződést, hanem (kísérleti knockout egereken keresztül) a kromoszóma szegregáció és a mitózis késői stádiumainak fontos szabályozójaként is szerepet játszott, hasonlóan a primitívebb szervezetekben betöltött szerepéhez [73] .

Dr. az orsó összeállításának ellenőrzőpontjai, mint például a kinetochore kapcsolódás, a mikrotubulusok funkciója és a testvérkromatidák kohéziója, nagy valószínűséggel szintén hibásak és aneuploidiát okoznak. Megfigyelték, hogy a rákos sejtek több irányban osztódnak, elkerülve az orsó összeállításának ellenőrzési pontját, ami multipoláris mitózisokhoz vezet [74] . A többpólusú metafázis-anafázis átmenet egy nem teljes szeparázcikluson keresztül megy végbe, ami gyakori nondisjunction eseményeket eredményez, amelyek növelik az aneuploiditást a rákos sejtekben.

SAC Cancer Treatment

Az ezen a területen elért előrelépések számos olyan kezelés bevezetéséhez vezettek, amelyek az orsó összeszerelési hibáit célozzák meg. A régebbi terápiák, mint például a vinca alkaloidok és taxánok, a mitotikus orsó kialakulását kísérő mikrotubulusokat célozzák azáltal, hogy megzavarják a SAC-t toborzó mikrotubulusok dinamikáját, leállítják a sejtet, és végül sejthalálhoz vezetnek [75] . A taxolt és a docetaxelt továbbra is használják emlő-, petefészek- és egyéb hámrákok kezelésére. Ezeket a kezeléseket azonban gyakran a mellékhatások magas előfordulási gyakorisága és a gyógyszerrezisztencia jellemzi.

A SAC-t befolyásoló szabályozók hálózatában más célokat is követnek; az érdeklődés nagy része az aurora kináz fehérjék felé tolódott el [76] . Az Aurora A kináz gén , ha amplifikálódik, olyan onkogénként működik, amely elnyomja a SAC-t, ami rendellenes anafázis beinduláshoz és ezt követő aneuploidiához, valamint TAXOL-lal szembeni rezisztenciához vezet [77] . Érdekes módon a kis molekulájú inhibitor Aurora A tumorellenes hatást mutatott ki egy in vivo modellben, ami arra utal, hogy jó célpont lehet a további klinikai fejlesztésekhez [78] . A szintén klinikai fejlesztés alatt álló Aurora B inhibitorok a kinetokorok abnormális hozzátapadásához vezetnek a mikrotubulusokhoz, és a mitotikus ellenőrzőpontot is megszüntetik [76] . A Survivin a klinikai terápiás fejlesztések szempontjából is vonzó molekuláris célpont, mivel több útvonalon is mester csomópontként működik, amelyek közül az egyik az orsóképzés és az ellenőrzőpontok szabályozása [79] . Még további megközelítések közé tartozott a mitotikus motorfehérjék, például a KSP gátlása. Ezek a közelmúltban klinikailag tesztelt inhibitorok a mitózis leállítását okozzák, és az orsó összeállítási ellenőrzőpontjának toborzásával apoptózist indukálnak [80] [3] .

Jegyzetek

  1. ↑ "A kinetokorok élete és csodái". Az EMBO Journal . 28 (17): 2511-31. 2009. szeptember. doi : 10.1038/emboj.2009.173 . PMID  19629042 .
  2. ↑ 1 2 3 4 David Owen Morgan. A sejtciklus: a szabályozás elvei . - London: New Science Press, 2007. - xxvii, 297 oldal p. — ISBN 978-0-19-920610-0 , 0-19-920610-4, 978-0-9539181-2-6, 0-9539181-2-2, 978-0-87893-508-6, 0- 87893-508-8.
  3. ↑ 1 2 Cell Cycle 
  4. ↑ "A kromoszóma téves szegregáció és az aneuploidia rövid és hosszú távú hatásai". Nature Reviews Molecular Cell Biology . 16 (8): 473-85. 2015. augusztus. DOI : 10.1038/nrm4025 . PMID26204159  _ _
  5. ↑ 1 2 "A gőte sejt citoplazmájának ultraibolya mikrosugaras besugárzása: orsó destrukciója, hamis anafázis és a valódi anafázis késleltetése". Sugárzáskutatás . 41 (3): 516-37. 1970. március. Bibcode : 1970RadR...41..516Z . DOI : 10.2307/3572841 . PMID  5438206 .
  6. ↑ "Colcemid és a mitotikus ciklus". Journal of Cell Science . 102 (Pt 3) (3): 387-92. 1992. július. DOI : 10.1242/jcs.102.3.387 . PMID  1506421 .
  7. ↑ "Kinetochore-microtubulus kötés összekapcsolása az orsó ellenőrző pontjával". fejlődési sejt . 14 (4): 474-9. 2008. április. doi : 10.1016/ j.devcel.2008.03.015 . PMID 18410725 . 
  8. ↑ 1 2 „A mitózis visszacsatolása bimbózó élesztőben”. sejt . 66 (3): 519-31. 1991. augusztus. DOI : 10.1016/0092-8674(81)90015-5 . PMID  1651172 .
  9. ↑ „S. cerevisiae gének, amelyek szükségesek a sejtciklus leállításához válaszul a mikrotubulusok működésének elvesztésére." sejt . 66 (3): 507-17. 1991. augusztus. DOI : 10.1016/0092-8674(81)90014-3 . PMID  1651171 .
  10. ↑ "Késés a Saccharomyces cerevisiae sejtciklusban, amelyet egy dicentrikus kromoszóma indukál, és a mitotikus ellenőrzőpontoktól függ". Molekuláris és sejtbiológia . 12 (9): 3857-64. 1992. szeptember. DOI : 10.1128/MCB.12.9.3857 . PMID  1324407 .
  11. ↑ "A rendellenesen szegregáló centromerek aktiválják az orsó-összeállítás ellenőrzőpontját a bimbózó élesztőben". The Journal of Cell Biology . 133 (1): 75-84. 1996. április. DOI : 10.1083/jcb.133.1.75 . PMID  8601615 .
  12. ↑ "A bimbózó élesztőorsó-összeállítás ellenőrzőpontjának aktiválása mitotikus orsó megszakítás nélkül". tudomány . 273 (5277): 953-6. 1996. augusztus. Bibcode : 1996Sci...273..953H . DOI : 10.1126/tudomány.273.5277.953 . PMID  8688079 .
  13. ↑ "Az ellenőrzőpont gének, amelyek a sejtosztódás késleltetéséhez szükségesek a nokodazol hatására, reagálnak a Saccharomyces cerevisiae élesztőgomba károsodott kinetochore funkciójára". Molekuláris és sejtbiológia . 15 (12): 6838-44. 1995. december. DOI : 10.1128/MCB.15.12.6838 . PMID  8524250 .
  14. ↑ "A Centromer DNS-mutációk mitotikus késést indukálnak a Saccharomyces cerevisiae-ben". Az Amerikai Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Akadémiájának közleménye . 89 (19): 8908-12. 1992. október. Bibcode : 1992PNAS...89.8908S . DOI : 10.1073/pnas.89.19.8908 . PMID  1409584 .
  15. ↑ "A sok különböző orsókomponensben lévő elváltozások aktiválják az orsó ellenőrzőpontját a bimbózó Saccharomyces cerevisiae élesztőben". Genetika . 152 (2): 509-18. 1999. június. DOI : 10.1093/genetics/152.2.509 . PMID  10353895 .
  16. ↑ "A mitotikus progresszió strukturális és mechanikai szabályozása". Cold Spring Harbor szimpózium a kvantitatív biológiáról . 56 , 613-9. 1991. DOI : 10.1101/sqb.1991.056.01.070 . PMID  1819511 .
  17. ↑ 1 2 „A kromoszóma monoorientációra adott válaszként az anafázist késleltető ellenőrzőpontot a nem kapcsolódó kinetokorok által keltett gátló jel közvetíti”. The Journal of Cell Biology . 130 (4): 941-8. 1995. augusztus. doi : 10.1083/ jcb.130.4.941 . PMID 7642709 . 
  18. ↑ "Tension-szenzitív kinetochore foszforiláció és a kromoszóma eloszlás ellenőrzőpontja imádkozó mantid spermatocitákban". Journal of Cell Science . 110 (Pt 5) (5): 537-45. 1997. március. DOI : 10.1242/jcs.110.5.537 . PMID  9092936 .
  19. ↑ "Mitózis gerinces szomatikus sejtekben két orsóval: következmények a metafázis/anafázis átmenet ellenőrzőpontjára és a hasításra". Az Amerikai Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Akadémiájának közleménye . 94 (10): 5107-12. 1997. május. Bibcode : 1997PNAS...94.5107R . DOI : 10.1073/pnas.94.10.5107 . PMID  9144198 .
  20. ↑ "Méretszabályozás az állatok fejlődésében". sejt . 96 (2): 235-44. 1999. január. DOI : 10.1016/S0092-8674(00)80563-2 . PMID  9988218 .
  21. ↑ "Az emlős szomatikus sejtekben a Centroszóma duplikációjához E2F és Cdk2-ciklin A szükséges". Természet sejtbiológia . 1 (2): 88-93. 1999. június. DOI : 10.1038/10054 . PMID  10559879 .
  22. ↑ "Protein kinázok a centroszóma ciklus szabályozásában". FEBS Letters . 452 (1-2): 92-5. 1999. június. DOI : 10.1016/S0014-5793(99)00534-7 . PMID  10376685 .
  23. ↑ "Hogyan kapják meg a sejtek a megfelelő kromoszómákat". tudomány . 275 (5300): 632-7. 1997. január doi : 10.1126/tudomány.275.5300.632 . PMID  9005842 .
  24. ↑ "A mitózishibamentességhez nélkülözhetetlen centromer geometriát az orsóerők szabályozzák". természet . 450 (7170): 745-9. 2007. november. Bibcode : 2007Natur.450..745L . DOI : 10.1038/nature06344 . PMID  18046416 .
  25. ↑ "A két kinetokor közötti feszültség elegendő a mitotikus orsón való bi-orientációhoz". természet . 428 (6978): 93-7. 2004. március. Bibcode : 2004Natur.428...93D . DOI : 10.1038/nature02328 . PMID  14961024 .
  26. ↑ "Az Aurora kináz elősegíti a kinetochore mikrotubulusok forgalmát, hogy csökkentse a kromoszóma szegregációs hibákat". Aktuális biológia . 16 (17): 1711-8. 2006. szeptember. DOI : 10.1016/j.cub.2006.07.022 . PMID  16950108 .
  27. ↑ "Aurora kinázok, mint rákellenes gyógyszercélpontok". Klinikai rákkutatás . 14 (6): 1639-48. 2008. március. DOI : 10.1158/1078-0432.CCR-07-2179 . PMID  18347165 .
  28. ↑ 1 2 "Kromoszóma kohézió, kondenzáció és elválasztás". Biokémia éves áttekintése . 69 , 115-44. 2000. doi : 10.1146/annurev.biochem.69.1.115 . PMID  10966455 .
  29. ↑ "A testvérkromatid kohézió létrehozása és fenntartása hasadó élesztőben egyedülálló mechanizmussal". Az EMBO Journal . 20 (20): 5779-90. 2001. október doi : 10.1093/emboj/ 20.20.5779 . PMID 11598020 . 
  30. ↑ "Az orsó szükséges a testvérkromatidok elválasztásához Drosophila neuroblasztokban". Kísérleti sejtkutatás . 192 (1): 10-5. 1991. január. DOI : 10.1016/0014-4827(91)90150-S . PMID  1898588 .
  31. ↑ "A metafázis kromoszóma alakítása: a kohézió és a kondenzáció koordinációja". bioesszék . 23 (10): 924-35. 2001. október doi : 10.1002/ bies.1133 . PMID 11598959 . 
  32. ↑ "A heterokromatin követelménye a centromerek kohéziójához". tudomány . 294 (5551): 2539-42. 2001. december. Bibcode : 2001Sci...294.2539B . DOI : 10.1126/tudomány.1064027 . PMID  11598266 .
  33. ↑ "Kohézin toborzása heterokromatikus régiókba Swi6/HP1 segítségével hasadó élesztőben". Természet sejtbiológia . 4 (1): 89-93. 2002. január. DOI : 10.1038/ncb739 . PMID  11780129 .
  34. ↑ "Az RNS interferencia gépezet szabályozza a kromoszóma dinamikáját a hasadási élesztőben a mitózis és a meiózis során". Az Amerikai Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Akadémiájának közleménye . 100 (1): 193-8. 2003. január. Bibcode : 2003PNAS..100..193H . DOI : 10.1073/pnas.232688099 . PMID  12509501 .
  35. ↑ "A Dicer elengedhetetlen a heterokromatin szerkezet kialakulásához gerinces sejtekben". Természet sejtbiológia . 6 (8): 784-91. 2004. augusztus. doi : 10.1038/ ncb1155 . PMID 15247924 . 
  36. ↑ "A kinetochore a pericentrikus kohezinkötés fokozója". PLOS Biológia . 2 (9): E260. 2004. szeptember. doi : 10.1371/journal.pbio.0020260 . PMID  15309047 . nyílt hozzáférésű kiadvány
  37. ↑ "A humán Orc2 a kromoszóma öröklődése során centroszómákra, centromerekre és heterokromatinra lokalizálódik". Az EMBO Journal . 23 (13): 2651-63. 2004. július. doi : 10.1038/sj.emboj.7600255 . PMID  15215892 .
  38. ↑ "Az eredetfelismerő komplex a testvér-kromatid kohézióban működik Saccharomyces cerevisiae-ben". sejt . 128 (1): 85-99. 2007. január. DOI : 10.1016/j.cell.2006.11.045 . PMID  17218257 .
  39. ↑ "Kinetochore orientáció mitózisban és meiózisban". sejt . 119 (3): 317-27. 2004. október. DOI : 10.1016/j.cell.2004.10.014 . PMID  15507205 .
  40. ↑ "Az Scc1/Rad21/Mcd1 szükséges a testvérkromatid kohézióhoz és a kinetochore funkcióhoz gerinces sejtekben". fejlődési sejt . 1 (6): 759-70. 2001. december DOI : 10.1016/S1534-5807(01)00088-0 . PMID  11740938 .
  41. ↑ „A Drad21/Scc1 kimerülése a Drosophila sejtekben a kohezin komplex instabilitásához és a mitotikus progresszió megzavarásához vezet” (PDF) . Aktuális biológia . 13 (3): 208-18. 2003. február. DOI : 10.1016/S0960-9822(03)00047-2 . PMID  12573216 .
  42. ↑ "Az SMC fehérjék és az élesztőkohezin komplex molekuláris felépítése". Molekuláris sejt . 9 (4): 773-88. 2002. április. DOI : 10.1016/S1097-2765(02)00515-4 . PMID  11983169 .
  43. ↑ "SMC-közvetített kromoszómamechanika: konzervált séma a baktériumoktól a gerincesekig?". Gének és fejlődés . 13 (1): 11-9. 1999. január. DOI : 10.1101/gad.13.1.11 . PMID  9887095 .
  44. ↑ "Egy ESP1/PDS1 komplex szabályozza a testvérkromatid kohézió elvesztését az élesztőben a metafázisból anafázisba való átmenet során". sejt . 93 (6): 1067-76. 1998. június. DOI : 10.1016/S0092-8674(00)81211-8 . PMID  9635435 .
  45. ↑ "Az Scc1 kohézin alegység Polo/Cdc5 kináz általi foszforilációja szabályozza a testvérkromatidok elválasztását élesztőben". sejt . 105 (4): 459-72. 2001. május. DOI : 10.1016/S0092-8674(01)00362-2 . PMID  11371343 .
  46. ↑ "A Drosophila PIM lebomlása szabályozza a testvérkromatidok szétválását a mitózis során". Gének és fejlődés . 14 (17): 2192-205. 2000. szeptember doi : 10.1101/ gad.176700 . PMID 10970883 . 
  47. ↑ "A Securin lebontását az fzy és az fzr közvetíti, és szükséges a teljes kromatid elválasztáshoz, de nem a citokinézishez". Az EMBO Journal . 20 (4): 792-801. 2001. február. doi : 10.1093/emboj/ 20.4.792 . PMID 11179223 . 
  48. ↑ "Gerincses kohézin komplexek jellemzése és szabályozásuk a profázisban". The Journal of Cell Biology . 151 (4): 749-62. 2000. november. doi : 10.1083/ jcb.151.4.749 . PMID 11076961 . 
  49. ↑ "SA/Scc3p alegységek azonosítása és jellemzése a Xenopus és a humán kohézin komplexekben". The Journal of Cell Biology . 150 (3): 405-16. 2000. augusztus doi : 10.1083/ jcb.150.3.405 . PMID 10931856 . 
  50. ↑ "A kromoszómakarok közötti testvérkromatid kohézió szabályozása". Aktuális biológia . 14 (13): 1187-93. 2004. július. DOI : 10.1016/j.cub.2004.06.052 . PMID  15242616 .
  51. ↑ "A kromoszómák mikromanipulációja feltárja, hogy a sejtosztódás során a kohézió felszabadulása fokozatos és nem igényel feszültséget". Aktuális biológia . 14 (23): 2124-9. 2004. december. DOI : 10.1016/j.cub.2004.11.052 . PMID  15589155 .
  52. ↑ "A kohézin teljes eltávolítása a kromoszómakarokból a szeparáztól függ". Journal of Cell Science . 120 (Pt 23): 4188-96. 2007. december doi : 10.1242/ jcs.011528 . PMID 18003702 . 
  53. ↑ "A Shugoshin megakadályozza a kohezin disszociációját a centromerekről a mitózis során gerinces sejtekben". PLOS Biológia . 3. cikk (3): e86. 2005. március. doi : 10.1371/journal.pbio.0030086 . PMID  15737064 . nyílt hozzáférésű kiadvány
  54. ↑ "A gerinces shugoshin összekapcsolja a testvér centromer kohézióját és a kinetochore mikrotubulusok stabilitását a mitózisban". sejt . 118 (5): 567-78. 2004. szeptember. doi : 10.1016/j.cell.2004.08.016 . PMID  15339662 .
  55. ↑ 1 2 3 4 "A Mad1/Mad2 komplexus mint sablon a Mad2 aktiválásához az orsó összeállítási ellenőrzőpontjában". Aktuális biológia . 15 (3): 214-25. 2005. február. DOI : 10.1016/j.cub.2005.01.038 . PMID  15694304 .
  56. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 "Az orsó-összeállítás ellenőrzőpontja térben és időben". Nature Reviews. Molekuláris sejtbiológia . 8 (5): 379-93. 2007. május. DOI : 10.1038/nrm2163 . PMID  17426725 .
  57. ↑ "A Hec1 szerepe az orsó ellenőrzőpont jelzésében és a Mad1/Mad2 kinetochore toborzásában". tudomány . 297 (5590): 2267-70. 2002. szeptember. Bibcode : 2002Sci...297.2267M . DOI : 10.1126/tudomány.1075596 . PMID  12351790 .
  58. ↑ "Survivin szükséges a tartós orsó-ellenőrzőpont-leálláshoz válaszul a feszültség hiányára". Az EMBO Journal . 22 (12): 2934-47. 2003. június. doi : 10.1093/emboj/ cdg307 . PMID 12805209 . 
  59. ↑ "A kis molekula, a Hesperadin feltárja az Aurora B szerepét a kinetochore-microtubulus kapcsolódás korrekciójában és az orsó-összeállítás ellenőrzési pontjának fenntartásában." The Journal of Cell Biology . 161 (2): 281-94. 2003. április. doi : 10.1083/ jcb.200208092 . PMID 12707311 . 
  60. ↑ "A kinetochore egy mechanikus kapcsolót kódol, amely megzavarja az orsószerelvény ellenőrzőpontjának jelzését". Természet sejtbiológia . 17 (7): 868-79. 2015. július. DOI : 10.1038/ncb3179 . PMID26053220  _ _
  61. ↑ Bruce Alberts. A sejt molekuláris biológiája . — Hatodik kiadás. - New York, NY, 2015. - 1 kötet (különböző lapozások) p. — ISBN 978-0-8153-4432-2 , 0-8153-4432-5, 978-0-8153-4464-3, 0-8153-4464-3, 978-0-8153-4524-4, 0- 8153-4524-0.
  62. ↑ "A rák felé vezető úton: aneuploidia és a mitotikus ellenőrzőpont". Nature Reviews. Rák . 5 (10): 773-85. 2005. október. doi : 10.1038/ nrc1714 . PMID 16195750 . 
  63. ↑ "Genetikai instabilitások emberi rákos megbetegedésekben". természet . 396 (6712): 643-9. 1998. december Bibcode : 1998Natur.396..643L . DOI : 10.1038/25292 . PMID  9872311 .
  64. ↑ „Okoz-e rákot az aneuploidia?”. Jelenlegi vélemény a sejtbiológiáról . 18 (6): 658-67. 2006. december doi : 10.1016/ j.ceb.2006.10.002 . PMID 17046232 . 
  65. ↑ "A mitotikus ellenőrzőpont gének mutációi emberi rákban". természet . 392 (6673): 300-3. 1998. március. Bibcode : 1998Natur.392..300C . DOI : 10.1038/32688 . PMID  9521327 .
  66. ↑ "Hiányos orsó-összeállítási ellenőrzőpont myeloma multiplexben". PLOS ONE . 6 (11): e27583. 2011. Bibcode : 2011PLoSO...627583D . doi : 10.1371/journal.pone.0027583 . PMID  22132115 . nyílt hozzáférésű kiadvány
  67. ↑ Grady, William M. (2004). „Genomi instabilitás és vastagbélrák”. Rák és áttétek vélemények . 23. (1-2): 11-27. DOI : 10.1023/A:1025861527711 . PMID  15000146 .
  68. ↑ "A mellrákhoz kapcsolódó 1. gén (BRCA1) követelménye az orsó-ellenőrző pontban". Az Amerikai Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Akadémiájának közleménye . 101 (49): 17108-13. 2004. december. Iránykód : 2004PNAS..10117108W . DOI : 10.1073/pnas.0407585101 . PMID 15563594 . 
  69. ↑ "A Mad2 túlzott expressziója elősegíti az aneuploidiát és a daganatképződést egerekben". rákos sejtek . 11 (1): 9-23. 2007. január. DOI : 10.1016/j.ccr.2006.10.019 . PMID  17189715 .
  70. ↑ "A BUBR1 túlzott expressziója a hólyagrák kromoszómális instabilitásával jár együtt". Rákgenetika és citogenetika . 174 (1): 42-7. 2007. április. doi : 10.1016/ j.cancergencyto.2006.11.012 . PMID 17350465 . 
  71. ↑ 1 2 „Az aneuploidia szerepe a daganatok elősegítésében és elnyomásában”. The Journal of Cell Biology . 185 (6): 935-7. 2009. június. doi : 10.1083/ jcb.200905098 . PMID 19528293 . 
  72. ↑ Cross, Shawn M. (1995). "Egy p53-függő egérorsó ellenőrzőpont." tudomány . 3 (5202): 1353-1356. Bibcode : 1995Sci...267.1353C . DOI : 10.1126/tudomány.7871434 . PMID  7871434 .
  73. ↑ "A survivin molekuláris alapja és lehetséges szerepe a rák diagnózisában és terápiájában". Trendek a molekuláris medicinában . 7 (12): 542-7. 2001. december. DOI : 10.1016/S1471-4914(01)02243-2 . PMID  11733216 .
  74. ↑ "Amikor a genom kockakockát játszik: az orsó-összeállítás ellenőrzőpontjának megkerülése és majdnem véletlenszerű kromoszóma szegregáció a multipoláris rákos sejt mitózisokban". PLOS ONE . 3 (4): e1871. 2008. április. Iratkód : 2008PLoSO...3.1871G . doi : 10.1371/journal.pone.0001871 . PMID  18392149 . nyílt hozzáférésű kiadvány
  75. ↑ "Mikrotubulusok célzása a rák kemoterápiájához". Jelenlegi orvosi kémia. Rákellenes szerek . 5 (1): 65-71. 2005. január. doi : 10.2174/ 1568011053352569 . PMID 15720262 . 
  76. ↑ 1 2 "Aurora kinázok: új célpontok a rákterápiában". Klinikai rákkutatás . 12 (23): 6869-75. 2006. december. DOI : 10.1158/1078-0432.CCR-06-1405 . PMID  17145803 .
  77. ↑ "Az AURORA-A amplifikáció felülírja a mitotikus orsó-összeállítás ellenőrzőpontját, és ellenállást vált ki a Taxollal". rákos sejtek . 3 (1): 51-62. 2003. január. DOI : 10.1016/S1535-6108(02)00235-0 . PMID  12559175 .
  78. ↑ "A VX-680, az Aurora kinázok erős és szelektív kis molekulájú inhibitora, gátolja a tumor növekedését in vivo". Természetgyógyászat . 10 (3): 262-7. 2004. március. DOI : 10.1038/nm1003 . PMID  14981513 .
  79. ↑ "Survivin, rákhálózatok és útvonal-irányított gyógyszerkutatás". Nature Reviews. Rák . 8 (1): 61-70. 2008. január. DOI : 10.1038/nrc2293 . PMID  18075512 .
  80. ↑ "Az apoptózis indukálásához a mitotikus kinezin KSP inhibitora által az orsó-összeállítás ellenőrzőpontjának aktiválása és a mitotikus elcsúszás egyaránt szükséges". rákos sejtek . 8 (1):49-59. 2005. július. DOI : 10.1016/j.ccr.2005.06.003 . PMID  16023598 .


További olvasnivaló 

  • Larsen NA, Al-Bassam J, Wei RR, Harrison SC (2007. január). „A Bub3 kölcsönhatásainak szerkezeti elemzése a mitotikus orsó ellenőrzőpontjában” . Az Amerikai Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Akadémiájának közleménye . 104 (4): 1201-6. Irodai kód : 2007PNAS..104.1201L . DOI : 10.1073/pnas.0610358104 . PMC 1770893 . PMID 17227844 .  
  • Wang X, Babu JR, Harden JM, Jablonski SA, Gazi MH, Lingle WL, de Groen PC, Yen TJ, van Deursen JM (2001. július). "A hBUB3 mitotikus ellenőrzőpont fehérje és a hRAE1 mRNS-export faktor kölcsönhatásba lép a GLE2p-kötő szekvenciával (GLEBS) tartalmazó fehérjékkel." The Journal of Biological Chemistry . 276 (28): 26559-67. DOI : 10.1074/jbc.M101083200 . PMID  11352911 .
  • Kitagawa R, Rose AM (1999. december). "Az orsó-összeállítás ellenőrzőpontjának összetevői nélkülözhetetlenek a Caenorhabditis elegansban." Természet sejtbiológia . 1 (8): 514-21. DOI : 10.1038/70309 . PMID  10587648 . S2CID  25953096 .

Linkek

 sejtciklus
Fázisok
Interfázis
M-fázis
Egyéb fázisok
Ellenőrző pontok
Szabályozók
Ciklinek
  • A
  • B
  • D
  • E
  • F
Ciklinfüggő kinázok
Ubiquitin ligázok
Cdk inhibitorok
  • Cip /Kip ( 21. , 27. , 57. o .)
  • INK4 ( p15 , p16 , p18 , p19 )
Egyéb
  • cdc2
  • Cdc25
  • cdc42
  • Celluláris apoptózisra hajlamosító fehérje
  • E2F
  • érési gyorsulási tényező
  • Pici