Безумный2
| Компонент контрольной точки митотического веретена Mad2 | |||
|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||
| Организм | |||
| Символ | Безумный2 | ||
| Альт. символы | YJL030W | ||
| Входить | 853422 | ||
| RefSeq (мРНК) | НМ_001181464 | ||
| RefSeq (защита) | НП_012504 | ||
| ЮниПрот | P40958 | ||
| Другие данные | |||
| хромосома | Х: 0,39 - 0,39 Мб | ||
| |||
Mad2 (дефицит митотического ареста 2) является важным контрольной точки веретена белком . Система контрольных точек веретена представляет собой регуляторную систему, которая сдерживает прогрессирование перехода от метафазы к анафазе . Ген Mad2 был впервые идентифицирован у дрожжей S. cerevisiae при скрининге генов, мутация которых может придавать чувствительность к ядам микротрубочек . [ 1 ] Человеческие ортологи Mad2 ( MAD2L1 и MAD2L2 ) были впервые клонированы в поисках кДНК человека, которые могли бы спасти чувствительность микротрубочек к яду штамма дрожжей, в котором кинетохоры . отсутствовал белок, связывающий [ 2 ] Было показано, что белок присутствует в неприкрепленных кинетохорах, а исследования ингибирования антител показали, что важно выполнить блокировку перехода из метафазы в анафазу в ответ на яд микротрубочек нокодазол . [ 2 ] Последующее клонирование ортолога Xenopus laevis , чему способствовало использование человеческой последовательности, позволило охарактеризовать митотический контрольный пункт в экстрактах яиц. [ 3 ]
Переход из метафазы в анафазу
[ редактировать ]
Переход от метафазы к анафазе характеризуется разделением сестринских хроматид . Механизм наблюдения за клеточным циклом , который предотвращает разделение сестринских хроматид и переход в анафазу, называется контрольной точкой веретена. В целях защиты от ошибок сегрегации хромосом контрольная точка сборки веретена (SAC) задерживает анафазу до тех пор, пока все пары сестринских хроматид не станут биполярно прикрепленными.
Как только микротрубочки прикрепляются к кинетохорам, хромосомы выравниваются на метафазной пластинке и достигается правильная биориентация, механизмы остановки SAC удаляются. Вход в анафазу опосредован активацией APCCdc20. APCCdc20 представляет собой убиквитин-белковую лигазу, которая помечает белок секурин для разрушения. Разрушение секурина высвобождает и активирует его связанный партнер-протеазу, сепаразу. Сепараза, связанная с секурином, остается ингибированной; однако, когда ингибирование снимается, активированная сепараза расщепляет комплекс когезина, который связывает сестринские хроматиды вместе. [ 5 ]
Без Cdc20 комплекс, способствующий анафазе (APC), не может активироваться и анафаза не запускается. Было показано, что Mad2 ингибирует активность APC путем прямого физического взаимодействия. [ 6 ] в тройном комплексе с Cdc20. [ 7 ] Кинетохоры, которые остаются неприкрепленными к микротрубочкам, катализируют секвестрацию Cdc20 с помощью Mad2. Фактически, когда метафазные клетки млекопитающих обрабатывают агентом деполимеризации веретена нокодазолом, белки Mad2 локализуются в кинетохорах всех пар сестринских хроматид. [ 5 ]
Конформеры Mad2
[ редактировать ]![[4]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0b/Mad2conformers.png)
Mad2 способен образовывать мультимеры и принимает по крайней мере две структурные конформации . Открытый Mad2 отличается от закрытого Mad2 расположением С-концевого сегмента из 50 остатков. Этот «пояс безопасности» плотно прилегает к правой стороне белка в открытой конформации. После ослабления ремень безопасности можно снова расположить вокруг связывающего партнера. В закрытой конформации ремень безопасности оборачивается вокруг связанного лиганда и взаимодействует с другой областью Mad2. Партнеры по связыванию Mad2 включают либо Cdc20, либо Mad1. Mad1 и Cdc20 связывают Mad2 идентичным образом. Mad2 использует один и тот же сайт для связывания Mad1 или Cdc20 и, таким образом, может связывать только один из двух белков одновременно. [ 5 ]
Активация Mad2 в контрольной точке шпиндельного узла
[ редактировать ]
Поскольку неприкрепленные кинетохоры устанавливают и поддерживают SAC, Mad2 рекрутируется для предотвращения разделения этих смещенных сестринских хроматид. Когда активируется процесс контрольной точки/торможения, Mad2 связывает Mad1 с образованием комплексов Closed-Mad2-Mad1. Учитывая, что Mad1:Mad2 представляет собой стабильный комплекс и Cdc20 и Mad1 связывают Mad2 в одном и том же сайте связывания, весьма маловероятно, что закрытый Mad2 высвобождает Mad1 для связывания Cdc20.
Модель, которая объясняет принятие Mad2 конформации, способной связывать Cdc20, сначала опирается на формирование основного комплекса Mad1-Mad2. В этой модели к шаблону Mad1:Mad2 подключается внешний Open Mad2. Считается, что это взаимодействие Mad1:Mad2 вызывает конформационные изменения, которые позволяют периферически связанному Open Mad2 взаимодействовать с Cdc20. Затем Cdc20:Mad2 диссоциирует, и Mad1:Mad2 получает возможность снова связывать свободный цитозольный Mad2. [ 8 ]
Предполагается, что после образования комплексы Cdc20:Mad2 могут усиливать сигнал ожидания анафазы, стимулируя дальнейшее преобразование цитозольного Open Mad2 и свободного Cdc20 в большее количество комплексов Cdc20:Closed Mad2. Это диффузное распространение сигнала от кинетохорных комплексов может объяснить, как вакансия всего лишь одного крошечного участка кинетохора может полностью остановить переход из метафазы в анафазу. [ 9 ]
Будущая работа
[ редактировать ]Многое еще предстоит объяснить о передаче сигналов контрольных точек веретена и вкладе др. белков сборки контрольных точек веретена, таких как Bub1 , BubR1 и Bub3 . BubR1 и Bub3 также могут образовывать комплексы с Cdc20, но еще неизвестно, способствуют ли эти белки связыванию Cdc20 с Open Mad2. [ 9 ]
Также неясно, как комета p31 противодействует контрольной точке и способствует диссоциации Mad2-Cdc20. Де Антони и др. в сочетании с «Шаблоном Mad2» предполагают, что p31comet конкурирует с Open Mad2 за привязку к Closed Mad2:Mad1. В настоящее время проводятся испытания, чтобы выяснить, как p31comet может заставить замолчать контрольную точку шпинделя. [ 10 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Ли Р., Мюррей А.В. (1991). «Контроль митоза почкующихся дрожжей с помощью обратной связи». Клетка . 66 (3): 519–31. дои : 10.1016/0092-8674(81)90015-5 . ПМИД 1651172 . S2CID 11306198 .
- ^ Jump up to: а б Ли Ю, Бенезра Р. (1996). «Идентификация гена митотической контрольной точки человека: hsMAD2». Наука . 274 (5285): 246–8. Бибкод : 1996Sci...274..246L . дои : 10.1126/science.274.5285.246 . ПМИД 8824189 . S2CID 41334564 .
- ^ Чен Р.Х., Уотерс Дж.К., Салмон Э.Д., Мюррей А.В. (октябрь 1996 г.). «Ассоциация компонента контрольной точки сборки шпинделя XMAD2 с неприкрепленными кинетохорами». Наука . 274 (5285): 242–6. Бибкод : 1996Sci...274..242C . дои : 10.1126/science.274.5285.242 . ПМИД 8824188 . S2CID 20142555 .
- ^ Jump up to: а б Ю Х (апрель 2006 г.). «Структурная активация Mad2 в контрольной точке митотического веретена: модель Mad2 с двумя состояниями и модель шаблона Mad2» . Дж. Клеточная Биол . 173 (2): 153–7. дои : 10.1083/jcb.200601172 . ПМК 2063805 . ПМИД 16636141 .
- ^ Jump up to: а б с Морган Д.Л. (2007). Клеточный цикл: принципы управления . Лондон: Опубликовано New Science Press совместно с Oxford University Press. ISBN 978-0-87893-508-6 .
- ^ Ли Ю, Горбеа С., Махаффи Д., Рехштайнер М., Бенезра Р. (ноябрь 1997 г.). «MAD2 связывается с комплексом, способствующим циклосоме/анафазе, и ингибирует его активность» . Учеб. Натл. акад. наук. США . 94 (23): 12431–6. Бибкод : 1997PNAS...9412431L . дои : 10.1073/pnas.94.23.12431 . ПМК 24983 . ПМИД 9356466 .
- ^ Вассманн К., Бенезра Р. (сентябрь 1998 г.). «Mad2 временно связывается с комплексом APC/p55Cdc во время митоза» . Учеб. Натл. акад. наук. США . 95 (19): 11193–8. Бибкод : 1998PNAS...9511193W . дои : 10.1073/pnas.95.19.11193 . ПМК 21618 . ПМИД 9736712 .
- ^ Хардвик К.Г. (февраль 2005 г.). «Сигнализация контрольных точек: конформеры Mad2 и распространение сигнала» . Курс. Биол . 15 (4): Р122–4. дои : 10.1016/j.cub.2005.02.008 . ПМИД 15723780 .
- ^ Jump up to: а б Нэсмит К. (март 2005 г.). «Как так мало людей контролируют так много?» . Клетка . 120 (6): 739–46. дои : 10.1016/j.cell.2005.03.006 . ПМИД 15797376 .
- ^ Де Антони А., Пирсон К.Г., Чимини Д., Канман Дж.К., Сала В., Нези Л., Мапелли М., Сирони Л., Фаретта М., Салмон Э.Д., Мусаккио А. (февраль 2005 г.). «Комплекс Mad1/Mad2 как шаблон активации Mad2 в контрольной точке шпиндельной сборки» . Курс. Биол . 15 (3): 214–25. дои : 10.1016/j.cub.2005.01.038 . ПМИД 15694304 . S2CID 3224122 .