Securin - Securin

Securin je protein podílí se na kontrole přechodu metafáze-anafáze a nástupu anafáze. Následující bi-orientace chromozóm páry a inaktivace systému vřetenového kontrolního bodu, základní regulační systém, který zahrnuje sekurin, produkuje náhlý stimul, který indukuje vysoce synchronní separaci chromozomů anafáze.[1]

Securin a Separase

Obrázek 1
Obrázek 1: Securin a separáza jsou široce konzervované

Securin je zpočátku přítomen v cytoplazmě a váže se na separase, a proteáza který degraduje kohezinové kruhy, které spojují dvě sesterské chromatidy. Separáza je nezbytná pro nástup anafáze. Tento komplex se sekurin-separázou se udržuje, když je sekurin fosforylován pomocí Cdk1, potlačující ubikvitinaci. Při vázání na securin není separáza funkční.[1]

Securin i separáza jsou navíc dobře konzervované proteiny (obrázek 1).[1] Všimněte si, že separáza nemůže fungovat, aniž by zpočátku vytvořila komplex zabezpečující separaci. Je to proto, že securin pomáhá správně skládat separasu do funkční konformace. Zdá se však, že kvasinky nevyžadují při tvorbě funkční separázy sekurin, protože v kvasinkách s mutací pro deleci sekurinu se vyskytuje anafáza.[1]

Úloha Securinu při nástupu Anaphase

Základní mechanismus

Obrázek 2
Obrázek 2: Pět identifikovaných fosforylačních míst na sekurinu

Securin má 5 známých fosforylačních míst, která jsou cílem Cdk1; Je známo, že 2 místa na N-konci v oblasti Ken-Boxu a D-boxu ovlivňují APC rozpoznávání a ubikvitinaci (obrázek 2).[2] Aby se zahájil nástup anafáze, je Secin defosforylován pomocí Cdc14 a další fosfatázy. Defosforylovaný sekurin je rozpoznáván komplexem podporujícím anafázu (APC), který je primárně vázán na CDC20 (Cdh1 je také aktivační substrát APC). APCCDC20 komplex ubikvitinuje sekurin a zacílí jej na degradaci proteasomem 26S. To má za následek volnou separázu, která je schopna zničit kohezin a zahájit separaci chromozomů.[1][2]

Vlastnosti sítě

síťový diagram
Obrázek 3: Síťový diagram se zpětnovazebními smyčkami pro generování spínací aktivace anafáze

Předpokládá se, že securin integruje více regulačních vstupů, aby se aktivace separase podobala přepínači, což má za následek náhlou koordinovanou anafázi. To pravděpodobně zahrnuje síť s několika smyčkami zpětné vazby, včetně Pozitivní zpětná vazba což vede k chování podobnému přepínači. Jedna navrhovaná signalizační cesta generující chování podobné přepínači obsahuje smyčku pozitivní zpětné vazby pro aktivaci Cdc14 separase,[3] což vede k defosforylaci a degradaci sekurinu (obrázek 3).[2]

Skupina Davida Morgana zjistila, že doba segregace chromozomů 4 a 5 je významně prodloužena u kmenů začínajících kvasinek s mutacemi v 2 N-koncových fosforylačních místech pro zabezpečování sekvence a kmeny pro vylučování zabezpečování. Navíc tyto mutantní kmeny vykazovaly ve srovnání s normálním chováním velmi vysokou míru chybné segregace. Switch-like charakteristiky jsou nezbytné pro spuštění rychlé, koordinované chromozomální segregace v anafáze. To znamená, že pro správnou anafázi je nezbytná silná inaktivace separasy securinem, následovaná náhlou, rychlou destrukcí sekurinu a aktivací separasy.

Securin a separáza celkově působí v síti regulující anafázi. Obrázek 4 znázorňuje potenciální síťový diagram.[1][2]

síťový diagram
Obrázek 4: Potenciální síťový diagram zahrnující sekurin pro generování přepínačové aktivace anafáze

Reference

  1. ^ A b C d E F Morgan DO (2007). Buněčný cyklus: principy řízení. Londýn: Vydal New Science Press ve spolupráci s Oxford University Press. ISBN  978-0-87893-508-6.
  2. ^ A b C d Holt LJ, Krutchinsky AN, Morgan DO (červenec 2008). „Pozitivní zpětná vazba zostří přepínač anafáze“. Příroda. 454 (7202): 353–7. Bibcode:2008 Natur.454..353H. doi:10.1038 / nature07050. PMC  2636747. PMID  18552837.
  3. ^ Stegmeier F, Visintin R, Amon A (leden 2002). „Separáza, polo kináza, kinetochorový protein Slk19 a Spo12 fungují v síti, která řídí lokalizaci Cdc14 během rané anafáze“. Buňka. 108 (2): 207–20. doi:10.1016 / S0092-8674 (02) 00618-9. PMID  11832211. S2CID  2408261.

externí odkazy