Секурин

Секурин — это белок, участвующий в контроле метафазно-анафазного перехода и начала анафазы. После биориентации пар хромосом и инактивации системы контрольных точек веретена лежащая в основе регуляторная система, включающая секурин, производит резкий стимул, который индуцирует высокосинхронное разделение хромосом в анафазе . ^[1]

Секурин и Сепараза

Секурин изначально присутствует в цитоплазме и связывается с сепаразой , протеазой , которая разрушает кольца когезина, связывающие две сестринские хроматиды. Сепараза жизненно важна для начала анафазы. Этот комплекс секурин-сепараза сохраняется, когда секурин фосфорилируется с помощью Cdk1 , ингибируя убиквитинирование. При связывании с секурином сепараза не функционирует. ^[1]

Кроме того, и секурин, и сепараза являются хорошо консервативными белками (рис. 1). ^[1] Обратите внимание, что сепараза не может функционировать без первоначального образования комплекса секурин-сепараза. Это связано с тем, что секурин помогает правильно сложить сепаразу в функциональную конформацию. Однако дрожжам, по-видимому, не требуется секурин для образования функциональной сепаразы, поскольку анафаза возникает у дрожжей с делеционной мутацией секурина. ^[1]

Роль Секурина в начале анафазы

Основной механизм

Рисунок 2: Пять идентифицированных сайтов фосфорилирования секурина.

Секурин имеет пять известных сайтов фосфорилирования, которые являются мишенями Cdk1; известно, что два сайта на N-конце в областях Ken-Box и D-box влияют на распознавание и убиквитинирование APC (Figure 2). ^[2] Чтобы инициировать начало анафазы, секурин дефосфорилируется Cdc14 и другими фосфатазами. Дефосфорилированный секурин распознается комплексом, способствующим анафазе (APC), связанным преимущественно с Cdc20 (Cdh1 также является активирующим субстратом APC). БТР ^Cdc20 Комплекс убиквитинирует секурин и направляет его на деградацию с помощью 26S протеасомы. В результате образуется свободная сепараза, способная разрушать когезин и инициировать разделение хромосом. ^[1]^[2]

Характеристики сети

сетевая диаграмма — Рисунок 3: Сетевая диаграмма с петлями обратной связи для генерации переключающей активации анафазы.

Считается, что секурин объединяет несколько регуляторных воздействий, вызывая переключение активации сепаразы, что приводит к внезапной скоординированной анафазе. Вероятно, это включает в себя сеть с несколькими петлями обратной связи, включая положительную обратную связь , которая приводит к поведению, подобному переключателю. Один предложенный сигнальный путь, генерирующий переключающее поведение, содержит петлю положительной обратной связи для активации Cdc14 сепаразой. ^[3] что приводит к дефосфорилированию и деградации секурина (рис. 3). ^[2]

Группа Дэвида Моргана обнаружила, что время сегрегации хромосом 4 и 5 значительно удлиняется у штаммов почкующихся дрожжей с мутациями в 2 N-концевых сайтах фосфорилирования секурина и у штаммов с делецией секурина. Кроме того, эти мутантные штаммы демонстрировали очень высокий уровень неправильной сегрегации по сравнению с нормальным поведением. Характеристики, подобные переключению, необходимы для запуска быстрой и скоординированной сегрегации хромосом в анафазе. Это означает, что сильная инактивация сепаразы секурином с последующим внезапным быстрым разрушением секурина и активацией сепаразы жизненно важна для правильной анафазы.

В целом секурин и сепараза действуют в сети, регулирующей анафазу. На рисунке 4 изображена потенциальная сетевая диаграмма. ^[1]^[2]

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Морган Д.О. (2007). Клеточный цикл: принципы управления . Лондон: Опубликовано New Science Press совместно с Oxford University Press. ISBN 978-0-87893-508-6 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Холт Л.Дж., Кручинский А.Н., Морган Д.О. (июль 2008 г.). «Положительная обратная связь обостряет переключатель анафазы» . Природа . 454 (7202): 353–7. Бибкод : 2008Natur.454..353H . дои : 10.1038/nature07050 . ПМЦ 2636747 . ПМИД 18552837 .
^ Стегмайер Ф., Висинтин Р., Амон А. (январь 2002 г.). «Сепараза, поло-киназа, кинетохорный белок Slk19 и Spo12 функционируют в сети, которая контролирует локализацию Cdc14 во время ранней анафазы» . Клетка . 108 (2): 207–20. дои : 10.1016/S0092-8674(02)00618-9 . ПМИД 11832211 . S2CID 2408261 .

Внешние ссылки

Видео Дэвида Моргана, объясняющее действие секурина и сепарина (в формате MP4): http://media.hhmi.org/ibio/morgan/morgan_3.mp4
и в других форматах: Контроль клеточного цикла: начало анафазы

[morgan-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Морган Д.О. (2007). Клеточный цикл: принципы управления . Лондон: Опубликовано New Science Press совместно с Oxford University Press. ISBN 978-0-87893-508-6 .

[holt-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Холт Л.Дж., Кручинский А.Н., Морган Д.О. (июль 2008 г.). «Положительная обратная связь обостряет переключатель анафазы» . Природа . 454 (7202): 353–7. Бибкод : 2008Natur.454..353H . дои : 10.1038/nature07050 . ПМЦ 2636747 . ПМИД 18552837 .

[pmid11832211-3] Стегмайер Ф., Висинтин Р., Амон А. (январь 2002 г.). «Сепараза, поло-киназа, кинетохорный белок Slk19 и Spo12 функционируют в сети, которая контролирует локализацию Cdc14 во время ранней анафазы» . Клетка . 108 (2): 207–20. дои : 10.1016/S0092-8674(02)00618-9 . ПМИД 11832211 . S2CID 2408261 .

[1]

[2]

[3]