Punctul de referință al arborelui

Punctul de control al fusului , cunoscut și sub denumirea de tranziție de la metafază la anafază , punct de control al ansamblului fusului ( SAC ), punct de control metafază sau punct de control mitotic , este un punct de control al ciclului celular în timpul mitozei sau meiozei , care împiedică separarea cromozomilor duplicați ( anafaza ) până când fiecare cromozom este atașat corespunzător de fus . Pentru a realiza o segregare adecvată, cei doi kinetocori de pe cromatidele surori trebuie atașați de polii opuși ai fusului (orientare bipolară) [1] . Numai această metodă de atașare asigură că fiecare celulă fiică primește o copie a cromozomului. Caracteristica biochimică definitorie a acestui punct de control este stimularea complexului de promovare a anafazei de către complexele ciclină-CDK de fază M , care la rândul lor provoacă degradarea proteolitică a ciclinelor și proteinelor care țin cromatidele surori împreună [2] .

Prezentare generală și semnificație

Începutul metafazei se caracterizează prin unirea microtubulilor cu cinetocorii cromozomilor, precum și alinierea cromozomilor în mijlocul celulei. Fiecare cromatidă are propriul său cinetocor, iar toți microtubulii asociați cu cinetocorurile cromatidelor surori radiază de la polii opuși ai celulei. Acești microtubuli atrag cromozomii către capetele opuse ale celulelor, în timp ce coeziunea dintre cromatidele surori contracarează această forță.

În timpul trecerii de la metafază la anafază, această legătură între cromatidele surori este întreruptă, iar cromatidele separate sunt trase în părțile opuse ale celulei cu ajutorul microtubulilor fusiformi. Cromatidele sunt separate în continuare prin mișcarea fizică a polilor fusului înșiși. Disocierea prematură a cromatidelor poate duce la greșită segregare a cromozomilor și aneuploidie în celulele fiice. Astfel, sarcina punctului de control al fusului este de a preveni această tranziție în anafază până când cromozomii sunt atașați corespunzător înainte ca cromatidele surori să se separe.

Pentru a menține identitatea celulei și funcționarea corectă a acesteia, este necesar să se mențină un număr adecvat de cromozomi după fiecare diviziune celulară . O eroare în crearea celulelor fiice cu mai puțini sau mai mulți cromozomi decât era de așteptat (o situație numită aneuploidie ) poate duce în cel mai bun caz la moartea celulelor sau, dimpotrivă, poate duce la rezultate fenotipice catastrofale [3] [4] . Exemplele includ:

Detectarea punctului de control al ansamblului arborelui (SAC)

Zirkle (în 1970) a fost unul dintre primii cercetători care au descoperit că, atunci când chiar și un cromozom este întârziat în drumul său către placa de metafază, apariția anafazei este întârziată cu câteva minute după sosirea sa [5] . Această observație, împreună cu altele similare, sugerează că există un mecanism de control în trecerea de la metafază la anafază. Când se utilizează medicamente precum nocodazolul și colchicina , fusul mitotic este dezasamblat și ciclul celular este blocat în timpul tranziției de la metafază la anafază. La utilizarea acestor preparate (vezi revizuirea de către Reeder și Palazzo în 1992 [6] ), mecanismul de control propus a fost numit Spindle Assembly Checkpoint (SAC, punct de control al arborelui). De atunci, acest mecanism de reglare a fost studiat intens [7] .

Folosind diverse tipuri de studii genetice, s-a stabilit că diferite tipuri de defecte sunt capabile să activeze SAC: depolimerizarea fusului [8] [9] , prezența cromozomilor dicentrici (cu doi centromeri) [10] , divergența centromerilor într-un mod aberant [11] , defecte în corpurile fusurilor polilor din S. cerevisiae [12] , defecte ale proteinelor kinetochore [13] , mutații ale ADN-ului centromeric [14] sau defecte ale motoarelor moleculare active în timpul mitozei [8] . Un rezumat al acestor observații poate fi găsit într-o lucrare din 1999 a lui Hardwick și colegii [15] .

Folosind propriile sale observații, Zirkle [5] a fost primul care a sugerat că „o substanță (...) necesară pentru ca celula să intre în anafază apare la câteva minute după C (în momentul în care ultimul cromozom ajunge la placa metafază), sau după o schimbare bruscă a stării citoplasmatice , imediat în C sau imediat după C”, sugerând că această funcție este localizată la cinetocoruri care nu sunt atașate fusului mitotic. McIntosh a extins această sugestie sugerând că o singură enzimă de detectare a tulpinii localizată în centromeri produce un inhibitor al debutului anafazei atunci când cei doi kinetocori surori nu sunt sub tensiune bipolară [16] . Într-adevăr, dovezile disponibile sugerează că semnalul „de așteptare pentru a intra în anafază” este produs în principal la sau în apropierea kinetocorilor neatașați [17] . Cu toate acestea, evenimentul primar asociat cu atașarea kinetocorului la fus, care este capabil să inactiveze semnalul inhibitor și să deblocheze metafaza, poate fi fie achiziționarea de microtubuli de către cinetocor (așa cum au propus Reeder și colegii de muncă în 1995 . 17] .), sau tensiune care stabilizează ancorarea microtubulilor.pe cinetocori (după cum sugerează experimentele efectuate în laboratorul lui Niklas [18] ). Studiile ulterioare asupra celulelor care conțin două fusuri mitotice independente într-o singură citoplasmă au arătat că inhibitorul de tranziție de la metafază la anafază este generat de kinetocorurile neatașate și nu difuzează liber în citoplasmă [19] . Totuși, același studiu a arătat că, odată ce tranziția metafază la anafază este inițiată într-o parte a celulei, această informație se propagă prin citoplasmă și poate depăși semnalul de „așteptare pentru a intra în anafază” asociat cu tranziția anafazică. un al doilea fus care conține kinetocori neatașați.

Context despre duplicarea, coeziunea și segregarea cromatidelor surori

Diviziunea celulară: duplicarea materialului și răspândirea la celulele fiice

Atunci când celulele sunt gata să se divizeze, deoarece sunt suficient de mari sau primesc un stimul adecvat [20] , ele activează mecanismul de a intra în ciclul celular și dublează majoritatea organelelor în timpul fazei S (sinteză), inclusiv centrozomii lor . Prin urmare, când procesul de diviziune celulară este finalizat, fiecare celulă fiică va primi un set complet de organite. În același timp, în timpul fazei S, toate celulele trebuie să-și dubleze ADN -ul foarte precis  , proces numit replicare ADN . Odată ce replicarea ADN-ului este completă, la eucariote molecula de ADN se condensează și se condensează pentru a forma cromozomi mitotici , fiecare constând din două cromatide surori , care sunt ținute împreună prin legătură între ele; fiecare cromatidă este o moleculă completă de ADN atașată prin microtubuli la unul dintre cei doi centrozomi ai unei celule în diviziune situată la polii opuși ai celulei. Structura formată din centrozomi și microtubuli se numește fus mitotic datorită formei sale caracteristice, ținând cromozomii între doi centrozomi. Ambele cromatide surori rămân împreună până la anafază ; în acest moment, se separă unul de celălalt și se îndreaptă spre centrozomul de care sunt atașați. Astfel, atunci când două celule fiice se separă la sfârșitul procesului de diviziune, fiecare dintre ele va primi un set complet de cromatide. Mecanismul responsabil pentru distribuția corectă a cromatidelor surori în timpul diviziunii celulare se numește segregarea cromozomilor .

Pentru a se asigura că cromozomii se separă corespunzător, celulele au dezvoltat un mecanism precis și complex. În primul rând, celulele trebuie să coordoneze duplicarea centrozomului cu replicarea ADN-ului, iar un eșec în această coordonare va genera fusi mitotici monopolare sau multipolare, care de obicei provoacă segregare anormală a cromozomilor [21] , deoarece în acest caz distribuția cromozomilor nu va avea loc. într-un mod echilibrat.

Mitoză: atașarea cromozomilor la fus și segregarea cromozomilor

În timpul fazei S, centrozomul începe să se dubleze. Chiar la începutul mitozei, ambii centrioli ating lungimea maximă, recrutează material suplimentar, iar capacitatea lor de a forma nuclei de microtubuli crește. Pe măsură ce mitoza progresează, ambii centrozomi se separă, formând fusul mitotic [22] . Astfel, fusul mitotic are doi poli din care emană microtubuli. Microtubulii (MT) sunt filamente lungi de proteine ​​cu capete asimetrice: un capăt, etichetat „minus” (-), este relativ stabil și aproape de centrozom, iar capătul, etichetat „plus” (+), cu faze alternante de creștere și retracție , examinând centrul celulei în căutarea cromozomilor. Fiecare cromatidă are o regiune specială numită centromer , pe deasupra căreia este asamblată o structură proteică numită cinetocor , care este capabilă să stabilizeze capătul plus al microtubulului. Deci, dacă întâmplător un microtubul care sonda centrul celulei întâlnește un cinetocor, se poate întâmpla ca cinetocorul să-l captureze, astfel încât cromozomul să se atașeze de fus prin cinetocorul uneia dintre cromatidele sale surori. Cromozomul joacă un rol activ în atașarea kinetocorului la fus. Asociat cu cromatina este factorul de schimb de nucleotide guanină (GEF), care stimulează Ran citosolic în apropierea cromozomului pentru a lega GTP în loc de GDP. Forma activată de Ran legată de GTP eliberează proteine ​​de stabilizare a microtubulilor, cum ar fi TPX2, din complexele proteice din citosol, ceea ce determină nuclearea și polimerizarea microtubulilor în jurul cromozomilor [2] . Acești microtubuli derivați de kinetochore, împreună cu proteinele motorii kinesinei din cinetocorurile exterioare, facilitează interacțiunea cu suprafața laterală a microtubulilor derivați de poli fus. Cu toate acestea, aceste suporturi laterale nu sunt stabile și trebuie transformate într-un suport de capăt. Transformarea atașării laterale în atașarea vârfului permite ca creșterea și contracția capetelor plus microtubulilor să fie convertite în forțe de împingere și tragere asupra cromozomilor pentru a obține o biorientare adecvată. Deoarece se întâmplă ca cromatidele surori să fie unite împreună și ambele kinetocori să fie situate spate în spate pe ambele cromatide, atunci când un cinetocor se unește cu un centrozom, cinetocorul soră devine deschis către centrozomul situat la polul opus; din acest motiv, în cele mai multe cazuri, al doilea cinetocor devine conectat la centrozomul de la polul opus prin microtubulii săi [23] , astfel încât cromozomii devin „bidirecționali”, ceea ce este o configurație fundamentală (numită și amfitelic ) care asigură acel cromozom. segregarea va avea loc corect atunci când celula se va diviza [24] [25] . Uneori, unul dintre cei doi kinetocori surori se poate atașa simultan de MT-urile generate de ambii poli, o configurație numită merotelic , care nu este detectată de punctul de control al fusului, dar poate genera cromozomi întârziați în timpul anafazei și, prin urmare, aneuploidie. Orientarea merotelică (caracterizată prin absența tensiunii între cinetocorii surori) este obișnuită la debutul mitozei, dar proteina Aurora B (o kinază conservată de la drojdii la vertebrate) detectează și desființează acest tip de ancorare [26] . (Notă: Aurora B este adesea supraexprimată în diferite tipuri de tumori și este în prezent o țintă pentru dezvoltarea medicamentelor anticancer [27] .)

Aglomerarea cromatidelor surori în timpul mitozei Cohesin: proteine ​​SMC

După cum s-a menționat mai devreme, cromatidele surori rămân asociate din faza S (când ADN-ul se replică pentru a forma două copii identice, două cromatide) până la anafază. În acest moment, cele două cromatide surori diverg și diverg către polii opuși ai celulei în divizare. Studiile genetice și biochimice ale extractelor de drojdie și ou la Xenopus laevis au identificat complexul poliproteic ca un jucător semnificativ în coeziunea cromatidei surori (vezi revizuirea lui Hirano în 2000 [28] ). Acest complex este cunoscut sub numele de complex de cohesină și în Saccharomyces cerevisiae este format din cel puțin patru subunități: Smc1p, Smc3p, Scc1p (sau Mcd1p) și Scc3p. Atât Smc1p, cât și Smc3p aparțin familiei de proteine ​​de întreținere structurală a cromozomilor (SMC), care constituie un grup de ATPaze cromozomiale foarte conservate și formează un heterodimer (Smc1p/Smc3p). Scc1p este un omolog al lui Rad21 în S. cerevisiae , identificat pentru prima dată ca o proteină implicată în repararea ADN-ului în S. pombe . Aceste patru proteine ​​sunt esențiale pentru drojdie, iar o mutație în oricare dintre ele va duce la separarea prematură a cromatidelor surori. În drojdie, coezina se leagă de locurile preferate de-a lungul brațelor cromozomilor și este foarte abundentă în apropierea centromerilor, așa cum se arată într-un studiu care utilizează imunoprecipitarea cromatinei [29] .

Rolul heterocromatinei

Observațiile citologice clasice au confirmat că cromatidele surori sunt atașate mai puternic de regiunile heterocromatice [30] , indicând faptul că o structură sau compoziție specifică a heterocromatinei poate favoriza recrutarea coezinei [31] . De fapt, Swi6 (omologul HP-1 în S. pombe ) s-a dovedit că se leagă de Lys 9 metilat al histonei H3 și promovează legarea coezinei la repetările centromerice în S. pombe [32] [33] . Studii mai recente arată că mecanismul ARNi reglează stabilirea heterocromatinei, care la rândul său recrutează cohesină în această regiune, atât în ​​S. pombe [34] , cât și în celulele vertebratelor [35] . Cu toate acestea, trebuie să existe alte mecanisme decât heterocromatina pentru a asigura o coeziune îmbunătățită la centromeri, deoarece S. cerevisiae nu are heterocromatina adiacentă centromerilor, dar prezența unui centromer funcțional induce o creștere a asocierii coezinei în regiunea adiacentă care se întinde pe 20-50 kb. [36]

În această direcție, Orc2 (o proteină inclusă în Complexul de Recunoaștere a Sursei , ORC, implicată în inițierea replicării ADN-ului în timpul fazei S ) este de asemenea localizată pe cinetocori în timpul mitozei în celulele umane [37] ; în concordanță cu această localizare, unele observații sugerează că Orc2 din drojdie este implicat în coeziunea cromatidei surori și îndepărtarea acesteia induce activarea SAC [38] . S-a observat, de asemenea, că alte componente ale complexului ORC (cum ar fi orc5 în S. pombe ) sunt implicate în coeziune. Cu toate acestea, calea moleculară care implică proteinele ORC pare să completeze calea coezinei și este în mare parte necunoscută.

Funcția de coeziune și dizolvarea ei

Cuplajul centromer rezistă forțelor aplicate de microtubulii fusului polilor, care creează tensiune între cinetocorii surori. La rândul său, această tensiune stabilizează joncțiunea microtubuli-kinetocor printr-un mecanism care implică proteina Aurora B (revizuită de Howf și Watanabe, 2004 [39] ).

Într-adevăr, o scădere a nivelurilor celulare de coezină duce la separarea prematură a cromatidelor surori, precum și la defecte în congresul cromozomilor la placa de metafază și la delocalizarea proteinelor în complexul cromozomial pasager , care conține proteina Aurora B [40] [41] . Structura propusă a complexului de cohesină sugerează că acest complex conectează direct ambele cromatide surori [42] . În această structură presupusă, componentele SMC ale coezinei joacă un rol structural astfel încât heterodimerul SMC poate funcționa ca o proteină de legare a ADN-ului a cărei conformație este reglată de ATP [43] . Totuși, Scc1p și Scc3p vor juca un rol de reglementare [28] .

În S. cerevisiae , Pds1p (cunoscut și sub numele de securin ) reglează coeziunea cromatidei surori, deoarece se leagă și inhibă proteaza Esp1p ( sepin sau separaza ). Când începe anafaza, complexul de activare a anafazei ( APC /C sau ciclozom) scindează securina. APC/C este o ubiquitin ligază circulară E3 care recrutează enzima E2 de conjugare a ubiquitină încărcată cu ubiquitină. Securin este recunoscut doar dacă Cdc20, o subunitate activatoare, este asociată cu miezul APC/C. Când securina, Cdc20 și E2 sunt toate legate de APC/C, E2 ubiquitinează securina și o distruge selectiv. Degradarea securinei eliberează proteaza Esp1p/separase, care degradează inelele de coezina care leagă două cromatide surori, promovând astfel separarea cromatidelor surori [44] . De asemenea, s-a demonstrat că kinaza Polo/Cdc5 fosforilează reziduurile de serină în apropierea locului de tăiere pentru Scc1, iar această fosforilare ar trebui să promoveze activitatea de tăiere [45] .

Deși acest mecanism se păstrează prin evoluție [46] [47] , la vertebrate majoritatea moleculelor de coezină sunt eliberate în profază, indiferent de prezența APC/C, într-un proces dependent de Polo-like 1 ( PLK1 ) și Aurora B [48]. ] . Cu toate acestea, s-a demonstrat că o cantitate mică de Scc1 rămâne asociată cu centromerii în celulele umane până la metafază, iar o cantitate similară este excizată în anafază când dispare din centromeri [49] . Pe de altă parte, unele experimente arată că coeziunea cromatidelor surori din brațe se pierde treptat după separarea centromerilor surori, iar cromatidele surori se deplasează la polii opuși ai celulei [50] [51] .

Conform unor observații, o parte din coezinele brațelor cromozomilor și coezinele centromerice sunt protejate de proteina Shugoshin ( Shugoshin, Sgo1), evitând eliberarea lor în profază [52] [53] . Pentru a putea funcționa ca protector al coeziunii centromerice, Sgo1 trebuie să fie inactivat la începutul anafazei, la fel ca Pds1p. De fapt, atât Pds1p, cât și Sgo1 sunt substraturi APC/C la vertebrate [54] .

O prezentare generală a punctului de control al axului

Punctul de control al ansamblului fusului (SAC) este un semnal activ produs de kinetocorii atașați greșit , care este conservat la toate eucariotele . SAC oprește ciclul celular prin reglarea negativă a CDC20, prevenind astfel activarea activității de poliubiquitinare a complexului de stimulare a anafazei (APC). Proteinele responsabile de semnalul SAC constituie complexul punct de control mitotic (MCC), care include proteinele SAC, MAD2 / MAD3 (deficiență de stop mitotic), BUB3 (mugurire neinhibată de benzimidazol) și CDC20 [55] . Alte proteine ​​implicate în SAC includ MAD1 , BUB1 , MPS1 și Aurora B. Pentru eucariotele superioare, constituenții complexului ROD-ZW10 sunt regulatori suplimentari ai SAC , <a href="https://en.wikipedia.org/wiki/ P31comet" rel ="mw:ExtLink" title="P31comet" class="new cx-link" data-linkid="208">p31<sup>comet</sup></a>, MAPK , CDK1-cyclin- B , NEK2 și PLK1 [56] .

Activare punct de control

SAC monitorizează interacțiunea dintre kinetocorurile conectate greșit și microtubulii fusului și este menținută până când kinetocorii sunt atașați corespunzător de fus. În timpul prometafazei , proteinele CDC20 și SAC se concentrează pe kinetochores înainte de atașarea la ansamblul fusului. Aceste proteine ​​mențin activarea SAC până când sunt îndepărtate și se stabilește atașarea cinetocorului adecvată la microtubuli. Chiar și un singur cinetocor neatașat poate susține punctul de control al axului [55] . După atașarea microtubulilor plus-end și formarea microtubulilor cinetocor, MAD1 și MAD2 sunt epuizate din ansamblul kinetocor. Un alt regulator al activării punctului de control este tensiunea kinetocorului. Atunci când cinetocorii surori sunt atașați corespunzător de polii opuși ai fusului, forțele din fusul mitotic creează tensiune în cinetocori. Kinetocorurile surori bi-orientate stabilizează ansamblul cinetocor-microtubuli, în timp ce tensiunea slabă are un efect destabilizator. Ca răspuns la atașarea greșită a cinetocorului, cum ar fi atașarea sintetică , în care ambele kinetocor se atașează la același pol ax, tensiunea ușoară rezultată destabilizaază atașarea greșită și permite kinetocorului să se atașeze corect de corpul fusului. În timpul acestui proces, cinetocorele atașate la fusul mitotic, dar nu sub tensiune, declanșează punctul de control al fusului. Kinaza Aurora-B/Ipl1 a complexului cromozomial pasager funcționează ca un senzor de tensiune în atașările greșite ale cinetocorului. Detectează și destabilizaază greșelile prin controlul kinezinei KINI MCAK de decuplare a microtubulilor, complexului DASH și complexului Ndc80/Hec1 [57] la interfața microtubuli-kinetocor [56] . Aurora-B/Ipl1 kinaza este, de asemenea, critică pentru corectarea atașărilor merotelice atunci când un cinetocor se atașează simultan la ambii poli fusului. Atașamentele meroteliale creează suficientă tensiune și nu sunt detectate de SAC și, dacă nu sunt corectate, pot duce la o greșită segregare a cromozomilor din cauza ratei scăzute de migrare a cromatidelor. În timp ce atașarea microtubulilor este necesară în mod independent pentru activarea SAC, nu este clar dacă tensiunea este un regulator independent al SAC, deși este clar că apar comportamente de reglementare diferite atunci când este întins.

Odată activat, punctul de control al fusului blochează intrarea în anafază prin inhibarea complexului de promovare a anafazei prin reglarea activității complexului punct de control mitotic. Mecanismul inhibării APC de către complexul punct de control mitotic este puțin înțeles, deși se presupune că MCC se leagă de APC ca pseudosubstrat , folosind motivul KEN-box în BUBR1 . În același timp în care complexul punct de control mitotic este activat, proteina centromeră CENP-E activează BUBR1, care blochează și anafaza [56] .

Formarea complexului punct de control mitotic

Complexul punct de control mitotic este format din BUB3 împreună cu MAD2 și MAD3 asociate cu Cdc20 . MAD2 și MAD3 au situsuri de legare diferite pe CDC20 și acționează sinergic pentru a inhiba APC/C. Complexul MAD3 constă din BUB3, care se leagă de Mad3 și BUB1B printr- un scurt motiv liniar cunoscut sub numele de motiv GLEBS. Ordinea exactă a atașării care trebuie să aibă loc pentru a forma un MCC rămâne necunoscută. Este posibil ca Mad2-Cdc20 să formeze un complex în același timp în care BUBR1-BUB3-Cdc20 să formeze un alt complex, iar aceste două subcomplexe, prin urmare, se combină în complexul punct de control mitotic [55] . În celulele umane, legarea BUBR1 la CDC20 necesită legarea prealabilă a MAD2 la CDC20, deci este posibil ca subcomplexul MAD2-CDC20 să acționeze ca un inițiator al formării MCC. Epuizarea BUBR1 are ca rezultat doar o scădere modestă a nivelurilor Mad2-Cdc20, în timp ce Mad2 este necesar pentru ca BubR1-Bub3 să se lege de Cdc20. Cu toate acestea, BUBR1 este încă necesar pentru activarea punctului de control [56] .

Mecanismul formării MCC este neclar și există teorii concurente atât pentru formarea dependentă de kinetocor, cât și pentru formarea independentă de kinetocor. În sprijinul teoriei independente de kinetocor, MCC se găsește în celulele S. cerevisiae , în care proteinele de asamblare nucleară kinetochore au fost mutate și în celulele în care SAC a fost dezactivat, sugerând că MCC se poate asambla în timpul mitozei fără localizarea kinetocorului. Într-un model, kinetocorii de prometafază neatașați pot „sensibiliza” APC-urile la inhibarea MCC prin recrutarea APC-urilor la kinetocore printr-un SAC funcțional. În plus, epuizarea diferitelor proteine ​​SAC a arătat că epuizarea MAD2 și BUBR1 afectează sincronizarea mitozei independent de kinetochores, în timp ce epuizarea altor proteine ​​SAC are ca rezultat SAC disfuncționale fără a modifica durata mitozei. Astfel, este posibil ca SAC să funcționeze printr-un cronometru în două etape, în care MAD2 și BUBR1 controlează durata mitozei în prima etapă, care poate fi prelungită în a doua etapă dacă există kinetochores neatașați, precum și alte proteine ​​SAC [56]. ] . Cu toate acestea, există o serie de dovezi care nu sunt în favoarea unui ansamblu independent de kinetocor. MCC nu a fost încă detectat în timpul interfazei, în timp ce MCC nu este format din componentele sale în extractele de X. laevis meiosis II fără adăugarea de nuclee de spermă și nocodazol pentru a preveni asamblarea fusului.

Modelul principal pentru formarea MCC este „modelul șablon MAD2”, care depinde de dinamica cinetocorului MAD2 pentru generarea MCC. MAD1 se localizează la kinetochores neatașați în timp ce se leagă puternic de MAD2. Localizarea MAD2 și BubR1 la kinetocor poate depinde și de kinaza Aurora B [58] . Celulele lipsite de Aurora B nu pot opri în metafază chiar dacă nu există atașarea microtubulilor în cromozomi [59] . Kinetocorii neatașați se leagă mai întâi de complexul cometei MAD1-C-MAD2-p31 și eliberează cometa p31 prin mecanisme necunoscute. Complexul MAD-C-MAD2 rezultat recrutează conformerul deschis Mad2 (O-Mad2) la cinetocori. Acest O-Mad2 își schimbă conformația la Mad2 închis (C-Mad2) și leagă Mad1. Acest complex Mad1/C-Mad2 este responsabil pentru recrutarea mai multor O-Mad2 în kinetocore, care își schimbă conformația la C-Mad2 și leagă Cdc20 într-o reacție de autoamplificare. Deoarece MAD1 și CDC20 conțin un motiv similar de legare a MAD2, conformația goală a O-MAD2 se schimbă în C-MAD2 la legarea la CDC20. Această buclă de feedback pozitiv este reglată negativ de cometa p31 , care se leagă competitiv de C-MAD2 legat de MAD1 sau CDC20 și reduce în continuare legarea O-MAD2 de C-MAD2. Pot exista și mecanisme de control suplimentare, având în vedere că cometa p31 este absentă la eucariotele inferioare. Astfel, nomenclatura „model de șablon” provine din procesul în care MAD1-C-MAD2 acționează ca șablon pentru generarea de copii ale lui C-MAD2-CDC20. Această sechestrare Cdc20 este necesară pentru a menține punctul de control al axului [55] .

Dezactivarea punctelor de control

Există mai multe mecanisme pentru dezactivarea SAC după biorientarea adecvată a cromatidelor surori . După atașarea microtubulilor la kinetocor, mecanismul de clivaj transportă proteinele din punctul de control al fusului departe de kinetocor prin complexul motor dineină-dineină [56] . Proteinele îndepărtate, care includ MAD1, MAD2, MPS1 și CENP-F , sunt apoi redistribuite către polii fusului . Procesul de îndepărtare este foarte dependent de structura microtubulilor intactă, precum și de mobilitatea dineinei de-a lungul microtubulilor. Pe lângă faptul că acționează ca un regulator de buclă de feedback pozitiv C-MAD2, cometa p31 poate acționa și ca un dezactivator SAC. Kinetocorurile neatașate inactivează temporar cometa p31 , dar atașarea reactivează proteina și inhibă activarea MAD2, posibil prin fosforilare inhibitorie. Un alt mecanism posibil pentru inactivarea SAC apare din disocierea dependentă de energie a complexului MAD2-CDC20 prin ubiquitinarea nedegradabilă a CDC20. În schimb, enzima de deubiquitare protectina este necesară pentru a menține SAC. Astfel, kinetocorurile neatașate mențin punctul de control prin recrearea continuă a subcomplexului MAD2-CDC20 din componentele sale. SAC poate fi de asemenea inactivat prin proteoliză , indusă de activarea APC. Deoarece SAC nu este reactivat prin pierderea coeziunii cromatidei surori în timpul anafazei, proteoliza ciclinei B și inactivarea kinazei CDK1-ciclin-B inhibă, de asemenea, activitatea SAC. Degradarea MPS1 în timpul anafazei previne reactivarea SAC după decuplarea cromatidelor surori. După dezactivarea punctului de control și în timpul anafazei normale a ciclului celular, complexul de stimulare a anafazei este activat prin scăderea activității MCC. Când se întâmplă acest lucru, complexul enzimatic poliubiquitinează inhibitorul anafazei securina . Ubiquitinarea și distrugerea securinei la sfârșitul metafazei eliberează o protează activă numită separază. Separaza scindează moleculele de coeziune care țin cromatidele surori împreună pentru a activa anafaza [2] .

Un nou model pentru dezactivarea SAC la S. cerevisiae : comutatorul mecanic

A fost propus un nou mecanism pentru a explica modul în care atașarea microtubulilor la kinetocor este capabilă să perturbe pași specifici în semnalizarea SAC. În cinetocorul neatașat, primul pas în formarea MCC este fosforilarea Spc105 de către kinaza Mps1. Spc105 fosforilat este apoi capabil să recruteze proteinele de semnalizare în aval Bub1 și 3; Mad 1,2 și 3; și Cdc20. Asocierea cu Mad1 pe kinetocoruri neatașate determină Mad2 să sufere o schimbare conformațională care îl transformă dintr-o formă deschisă (O-Mad2) într-o formă închisă (C-Mad2.) C-Mad2 legat de Mad1 apoi se dimerizează cu un al doilea O-Mad2 și îl catalizează închiderea în jurul Cdc20. Acest complex de C-Mad2 și Cdc20, MCC, lasă Mad1 și C-Mad2 pe cinetocor pentru a forma un alt MCC. Fiecare MCC sechestrează două molecule de Cdc20 pentru a preveni interacțiunea lor cu APC/C, menținând astfel SAC [2] . Fosforilarea Spc105 de către Mps1 este necesară și suficientă pentru a iniția calea de semnalizare SAC, dar acest pas poate avea loc numai în absența atașării microtubulilor la cinetocor. S-a demonstrat că Mps1 endogen este asociat cu domeniul calponin-omologie (CH) al Ndc80, care este situat în regiunea cinetocorului exterioară îndepărtată de cromozom. Deși Mps1 este ancorat în cinetocorul exterior, este încă capabil să se localizeze în cinetocorul interior și să fosforileze Spc105 datorită regiunilor balamale flexibile de pe Ndc80. Cu toate acestea, modelul de comutare mecanică sugerează că atașarea unui microtubul la capătul kinetocorului dezactivează SAC prin două mecanisme. Prezența unui microtubul atașat crește distanța dintre domeniul CH al Ndc80 și Spc105. În plus, Dam1/DASH, un complex mare de 160 de proteine ​​care formează un inel în jurul unui microtubul atașat, acționează ca o barieră între cele două proteine. Separarea previne interacțiunea dintre Mps1 și Spc105 și astfel inhibă calea de semnalizare SAC [60] .

Acest model nu este aplicabil reglementării SAC la organismele de ordin superior, inclusiv animalele. Principalul aspect al mecanismului de comutare mecanică este că la S. cerevisiae , structura kinetocorului permite atașarea unui singur microtubul. Kinetocorele animale, pe de altă parte, sunt rețele mult mai complexe care conțin site-uri de legare pentru mai mulți microtubuli [61] . Atașarea microtubulilor la toate situsurile de legare a kinetocorului nu este necesară pentru dezactivarea SAC și trecerea la anafază. Prin urmare, stările atașate la microtubuli și cele non atașate la microtubuli coexistă în kinetocorul animal în timp ce SAC este inhibat. Acest model nu include o barieră care ar împiedica Mps1 asociat cu un cinetocor atașat de la fosforilarea Spc105 într-un kinetocor adiacent neatașat. În plus, complexul de drojdie Dam1/DASH este absent în celulele animale.

Defecte ale punctului de control al fusului și cancer

Atunci când punctul de control al axului funcționează defectuos, poate duce la greșire a cromozomilor, aneuploidie și chiar tumorigeneză [56] . Transformarea are loc și este accelerată atunci când integritatea genomului este perturbată, mai ales la nivelul general al cromozomilor întregi sau porțiuni mari din aceștia. De fapt, aneuploidia este cea mai comună caracteristică a tumorilor solide umane și, prin urmare, punctul de control al ansamblului fusului poate fi considerat ca o posibilă țintă pentru terapia anticancer [62] . Acesta este un fapt foarte subestimat, deoarece mutațiile în anumite gene, cunoscute sub numele de oncogene sau supresoare de tumori , sunt considerate în primul rând a fi cauza instabilității genetice și a tumorigenezei. De obicei, diferite puncte de control din ciclul celular asigură integritatea genomului prin mecanisme redundante extrem de conservate, care sunt importante pentru menținerea homeostaziei celulare și prevenirea tumorigenezei. Mai multe proteine ​​ale punctelor de control ale ansamblului fusului acționează ca regulatori pozitivi și negativi pentru a asigura o segregare adecvată a cromozomilor în fiecare ciclu celular, prevenind instabilitatea cromozomală (CIN), cunoscută și sub numele de instabilitate a genomului .

În prezent, integritatea genomului este evaluată la mai multe niveluri, unde unele tumori prezintă instabilitate, manifestată sub formă de substituții de baze, inserții și deleții, în timp ce în cele mai multe cazuri are loc o creștere sau pierdere a cromozomilor întregi [63] .

Deoarece modificările proteinelor reglatoare mitotice pot duce la aneuploidie, o apariție frecventă în cancer [64] , inițial s-a crezut că aceste gene ar putea muta în țesuturile canceroase [65] .

Gene mutante în cancer

În unele tipuri de cancer, genele care stau la baza defectelor care duc la transformare sunt bine caracterizate. În cancerele hematologice, cum ar fi mielomul multiplu, anomaliile citogenetice sunt foarte frecvente datorită naturii congenitale a rupurilor ADN necesare pentru a rearanja gena imunoglobulinei. Cu toate acestea, defectele proteinelor precum MAD2, care funcționează predominant în SAC, sunt, de asemenea, caracteristice mielomului multiplu [66] . Majoritatea tumorilor solide sunt, de asemenea, predominant aneuploide. Pentru cancerul colorectal, BUB1 și BUBR1, precum și amplificarea STK15, sunt regulatori cheie care sunt implicați în instabilitatea genomică care duce la cancer [67] . În cancerul de sân, forma genetică caracterizată de gena BRCA-1 prezintă un nivel mai ridicat de instabilitate genomică decât formele sporadice. Experimentele au arătat că șoarecii BRCA-1 nul au expresia redusă a proteinei MAD2 a punctului de control al fusului cheie [68] . Pentru alte tipuri de cancer, este nevoie de mai multă muncă pentru a identifica cauzele aneuploidiei.

Alte gene care nu sunt asociate în mod tradițional cu SAC în cancer

Se pare că variațiile nivelurilor fiziologice ale acestor proteine ​​(cum ar fi Mad2 sau BubR1) sunt asociate cu aneuploidie și tumorigeneză, iar acest lucru a fost demonstrat pe modele animale [69] [70] . Cu toate acestea, cercetările recente sugerează că ceea ce pare să se întâmple este un scenariu mai complex: aneuploidia poate duce la o incidență mare a tumorigenezei numai atunci când modificările nivelurilor componentelor specifice ale punctelor de control mitotice (fie în jos sau supraexprimate) în țesuturi induc și alte defecte. care îi poate predispune la tumori [71] . Adică, defecte precum deteriorarea crescută a ADN-ului, rearanjamente cromozomiale și/sau rate reduse de moarte celulară. Se știe că mai multe componente ale punctelor de control mitotice sunt implicate în funcții în afara mitozei: importul nuclear (Mad1), represiunea transcripțională (Bub3) și moartea celulelor, răspunsul la deteriorarea ADN-ului, îmbătrânirea și megacariopoieza pentru BubR1. Toate acestea confirmă concluzia că tumorigeneza crescută este asociată nu numai cu aneuploidie, ci și cu alte defecte [71] .

Mutațiile asociate cancerului care afectează genele cunoscute ale punctelor de control, cum ar fi BUB1 sau BUBR1, sunt de fapt rare. Cu toate acestea, mai multe proteine ​​implicate în cancer se intersectează cu rețelele de asamblare a arborelui. Supresorii cheie ai tumorii, cum ar fi p53 , joacă, de asemenea, un rol în punctul de control al fusului. Absența p53, gena cea mai frecvent mutată în cancerul uman, are un efect mare asupra regulatorilor punctelor de control ale ciclului celular și s-a demonstrat în trecut că acționează asupra punctelor de control G1, dar acum pare a fi importantă și în reglarea punctelor de control ale fusului . 72] . Un alt aspect cheie al cancerului este inhibarea morții celulare sau apoptoza . Survivin , un membru al familiei inhibitorilor apoptozei (IAP), este localizat în bazine de microtubuli fusi mitotici în apropierea centrozomilor și pe cinetocorii cromozomilor metafazici. Nu numai că survivina inhibă apoptoza pentru a promova tumorigeneza, dar a fost implicată (prin șoareci knockout experimentali) ca un regulator important al segregării cromozomilor și al stadiilor târzii ale mitozei, similar cu rolul său în organisme mai primitive [73] .

Dr. aspecte ale punctului de control al ansamblului fusului, cum ar fi atașarea kinetocorului, funcția microtubulilor și coeziunea cromatidelor surori, sunt, cel mai probabil, defecte și provoacă aneuploidie. S-a observat că celulele canceroase se divid în mai multe direcții, evitând punctul de control al ansamblului fusului, conducând la mitoze multipolare [74] . Tranziția metafază-anafază multipolară are loc printr-un ciclu de separază incomplet, rezultând evenimente frecvente de non-disjuncție care cresc aneuploidia în celulele canceroase.

Tratamentul cancerului SAC

Progresele în acest domeniu au condus la introducerea mai multor tratamente care vizează defecte în ansamblul fusului. Terapiile mai vechi, cum ar fi alcaloizii și taxanii vinca, vizează microtubulii care însoțesc formarea fusului mitotic prin perturbarea dinamicii microtubulilor care recrutează SAC, oprind celula și conducând în cele din urmă la moartea celulei [75] . Taxolul și docetaxelul sunt încă utilizate pentru a trata cancerul de sân, ovarian și alte tipuri de cancer epitelial. Cu toate acestea, aceste tratamente sunt adesea caracterizate de o incidență mare a efectelor secundare și rezistență la medicamente.

Sunt urmărite și alte obiective din rețeaua autorităților de reglementare care influențează SAC; mult interes s-a deplasat către proteinele aurora kinazei [76] . Gena kinazei Aurora A , atunci când este amplificată, acționează ca o oncogenă care suprimă SAC, ducând la inițierea anormală a anafazei și aneuploidie ulterioară, precum și rezistența la TAXOL [77] . Interesant este că inhibitorul cu molecule mici Aurora A a demonstrat un efect antitumoral într-un model in vivo, sugerând că poate fi o țintă bună pentru dezvoltarea clinică ulterioară [78] . Inhibitorii Aurora B , care sunt, de asemenea, în curs de dezvoltare clinică, duc la atașarea anormală a kinetocorilor la microtubuli și, de asemenea, elimină punctul de control mitotic [76] . Survivin este, de asemenea, o țintă moleculară atractivă pentru dezvoltarea clinică terapeutică, deoarece acționează ca un nod principal în mai multe căi, dintre care una este formarea fusului și controlul punctelor de control [79] . Chiar și alte abordări au inclus inhibarea proteinelor motorii mitotice, cum ar fi KSP. Acești inhibitori, care au fost recent testați clinic, provoacă oprirea mitozei și, prin recrutarea punctului de control al ansamblului fusului, induc apoptoza [80] [3] .

Note

  1. ↑ „Viața și miracolele kinetocorelor”. Jurnalul EMBO . 28 (17): 2511-31. Septembrie 2009. doi : 10.1038/emboj.2009.173 . PMID  19629042 .
  2. ↑ 1 2 3 4 David Owen Morgan. Ciclul celular: principii de control . - Londra: New Science Press, 2007. - xxvii, 297 pagini 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 Ciclul celular 
  4. ^ „Efectele pe termen scurt și lung ale segregării greșite a cromozomilor și aneuploidiei”. Nature Reviews Biologie celulară moleculară . 16 (8): 473-85. august 2015. DOI : 10.1038/nrm4025 . PMID26204159  . _
  5. ↑ 1 2 „Iradierea ultravioletă-microbeam a citoplasmei tritonului: distrugerea fusului, anafaza falsă și întârzierea anafazei adevărate”. Cercetarea radiațiilor . 41 (3): 516-37. martie 1970. Bibcode : 1970RadR...41..516Z . DOI : 10.2307/3572841 . PMID  5438206 .
  6. ↑ „Colcemidul și ciclul mitotic”. Jurnalul de știință celulară . 102 (Pt 3)(3): 387-92. iulie 1992. DOI : 10.1242/jcs.102.3.387 . PMID  1506421 .
  7. ^ „Legarea legăturii kinetocor-microtubuli de punctul de control al fusului”. celula de dezvoltare . 14 (4): 474-9. Aprilie 2008. doi : 10.1016/ j.devcel.2008.03.015 . PMID 18410725 . 
  8. ↑ 1 2 „Controlul prin feedback al mitozei la drojdia în devenire”. celula . 66 (3): 519-31. august 1991. DOI : 10.1016/0092-8674(81)90015-5 . PMID  1651172 .
  9. ↑ „S. cerevisiae necesare pentru oprirea ciclului celular ca răspuns la pierderea funcției microtubulilor.” celula . 66 (3): 507-17. august 1991. DOI : 10.1016/0092-8674(81)90014-3 . PMID  1651171 .
  10. ^ „O întârziere a ciclului celular Saccharomyces cerevisiae care este indusă de un cromozom dicentric și dependentă de punctele de control mitotice”. Biologie moleculară și celulară . 12 (9): 3857-64. Septembrie 1992. DOI : 10.1128/MCB.12.9.3857 . PMID  1324407 .
  11. ↑ „Centromerii segregați în mod aberant activează punctul de control al ansamblului fusului în drojdia în devenire”. Jurnalul de biologie celulară . 133 (1): 75-84. Aprilie 1996. DOI : 10.1083/jcb.133.1.75 . PMID  8601615 .
  12. ↑ „Activarea punctului de control al ansamblului axului de drojdie în devenire fără perturbarea fusului mitotic”. stiinta . 273 (5277): 953-6. August 1996. Bibcode : 1996Sci...273..953H . DOI : 10.1126/science.273.5277.953 . PMID  8688079 .
  13. ^ „Genele de control necesare pentru a întârzia diviziunea celulară ca răspuns la nocodazolul răspund la funcția kinetochore afectată în drojdia Saccharomyces cerevisiae”. Biologie moleculară și celulară . 15 (12): 6838-44. Decembrie 1995. DOI : 10.1128/MCB.15.12.6838 . PMID  8524250 .
  14. ^ „Mutațiile ADN-ului Centromere induc o întârziere mitotică în Saccharomyces cerevisiae”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 89 (19): 8908-12. Octombrie 1992. Bibcode : 1992PNAS...89.8908S . DOI : 10.1073/pnas.89.19.8908 . PMID  1409584 .
  15. ^ „Leziunile în multe componente diferite ale fusului activează punctul de control al fusului în drojdia în devenire Saccharomyces cerevisiae”. Genetica . 152 (2): 509-18. iunie 1999. DOI : 10.1093/genetics/152.2.509 . PMID  10353895 .
  16. ↑ „Controlul structural și mecanic al progresiei mitotice”. Simpozionul Cold Spring Harbour despre biologie cantitativă . 56 :613-9. 1991. DOI : 10.1101/sqb.1991.056.01.070 . PMID  1819511 .
  17. ↑ 1 2 „Punctul de control care întârzie anafaza ca răspuns la monoorientarea cromozomilor este mediat de un semnal inhibitor produs de cinetocorii neatașați”. Jurnalul de biologie celulară . 130 (4): 941-8. august 1995. doi : 10.1083/ jcb.130.4.941 . PMID 7642709 . 
  18. ^ „Fosforilarea kinetocorului sensibilă la tensiune și punctul de control al distribuției cromozomilor în spermatocitele mantide ”. Jurnalul de știință celulară . 110 (Pt 5)(5): 537-45. martie 1997. DOI : 10.1242/jcs.110.5.537 . PMID  9092936 .
  19. ↑ „Mitoza în celulele somatice de vertebrate cu două fusuri: implicații pentru punctul de control și clivaj de tranziție metafază/anafază”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 94 (10): 5107-12. Mai 1997. Bibcode : 1997PNAS...94.5107R . DOI : 10.1073/pnas.94.10.5107 . PMID  9144198 .
  20. ↑ „Controlul mărimii în dezvoltarea animalelor”. celula . 96 (2): 235-44. ianuarie 1999. DOI : 10.1016/S0092-8674(00)80563-2 . PMID  9988218 .
  21. ^ „Duplicarea centrozomilor în celulele somatice de mamifere necesită E2F și Cdk2-ciclină A”. Natură Biologie celulară . 1 (2): 88-93. iunie 1999. DOI : 10.1038/10054 . PMID  10559879 .
  22. ^ „Protein kinaze în controlul ciclului centrozom”. Scrisori FEBS . 452 (1-2): 92-5. iunie 1999. DOI : 10.1016/S0014-5793(99)00534-7 . PMID  10376685 .
  23. ↑ „Cum celulele obțin cromozomii potriviți”. stiinta . 275 (5300): 632-7. ianuarie 1997. doi : 10.1126/science.275.5300.632 . PMID  9005842 .
  24. ^ „Geometria centromerului esențială pentru menținerea fără erori de mitoză este controlată de forțele fusului”. natura . 450 (7170): 745-9. Noiembrie 2007. Bibcode : 2007Natur.450..745L . DOI : 10.1038/nature06344 . PMID  18046416 .
  25. ↑ „Tensiunea dintre doi kinetocori este suficientă pentru biorientarea lor pe fusul mitotic”. natura . 428 (6978): 93-7. martie 2004. Bibcode : 2004Natur.428...93D . DOI : 10.1038/nature02328 . PMID  14961024 .
  26. ^ „Aurora kinaza promovează turnover-ul microtubulilor kinetocor pentru a reduce erorile de segregare a cromozomilor”. Biologie actuală . 16 (17): 1711-8. Septembrie 2006. DOI : 10.1016/j.cub.2006.07.022 . PMID  16950108 .
  27. ^ „Aurora kinaze ca ținte de medicamente anticancer”. Cercetarea clinică a cancerului . 14 (6): 1639-48. martie 2008. DOI : 10.1158/1078-0432.CCR-07-2179 . PMID  18347165 .
  28. ↑ 1 2 „Coeziunea, condensarea și separarea cromozomilor”. Revizuirea anuală a biochimiei . 69 :115-44. 2000. doi : 10.1146/annurev.biochem.69.1.115 . PMID  10966455 .
  29. ↑ „Stabilirea și menținerea coeziunii cromatidelor surori în drojdia de fisiune printr-un mecanism unic”. Jurnalul EMBO . 20 (20): 5779-90. octombrie 2001. doi : 10.1093/emboj/ 20.20.5779 . PMID 11598020 . 
  30. ^ „ Fixul este necesar pentru procesul de separare a cromatidelor surori în neuroblastele Drosophila”. Cercetarea celulară experimentală . 192 (1): 10-5. ianuarie 1991. DOI : 10.1016/0014-4827(91)90150-S . PMID  1898588 .
  31. ↑ „Shaping the metaphase chromosome: coordination of coezing and condensation”. bioeseuri . 23 (10): 924-35. octombrie 2001. doi : 10.1002/ bies.1133 . PMID 11598959 . 
  32. ↑ „Cerința heterocromatinei pentru coeziunea la centromeri”. stiinta . 294 (5551): 2539-42. Decembrie 2001. Bibcode : 2001Sci...294.2539B . DOI : 10.1126/science.1064027 . PMID  11598266 .
  33. ↑ „Recrutarea coezinei în regiunile heterocromatice de către Swi6/HP1 în drojdia de fisiune”. Natură Biologie celulară . 4 (1): 89-93. ianuarie 2002. DOI : 10.1038/ncb739 . PMID  11780129 .
  34. ↑ „Mașinile de interferență ARN reglează dinamica cromozomilor în timpul mitozei și meiozei în drojdia de fisiune”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 100 (1): 193-8. ianuarie 2003. Bibcode : 2003PNAS..100..193H . DOI : 10.1073/pnas.232688099 . PMID  12509501 .
  35. ↑ „Dicerul este esențial pentru formarea structurii heterocromatinei în celulele vertebrate”. Natură Biologie celulară . 6 (8): 784-91. august 2004. doi : 10.1038/ ncb1155 . PMID 15247924 . 
  36. ^ „ Kinetocorul este un amplificator al legăturii pericentrice a coezinei”. PLOS Biologie . 2 (9): E260. Septembrie 2004. doi : 10.1371/journal.pbio.0020260 . PMID  15309047 . publicație cu acces deschis
  37. ^ „ Orc2 uman se localizează la centrozomi, centromeri și heterocromatina în timpul moștenirii cromozomilor”. Jurnalul EMBO . 23 (13): 2651-63. iulie 2004. doi : 10.1038/sj.emboj.7600255 . PMID  15215892 .
  38. ^ „Complexul de recunoaștere a originii funcționează în coeziunea soră-cromatidă în Saccharomyces cerevisiae”. celula . 128 (1): 85-99. ianuarie 2007. DOI : 10.1016/j.cell.2006.11.045 . PMID  17218257 .
  39. ↑ „Orientarea cinetocorului în mitoză și meioză”. celula . 119 (3): 317-27. octombrie 2004. DOI : 10.1016/j.cell.2004.10.014 . PMID  15507205 .
  40. ^ „ Scc1 /Rad21/Mcd1 este necesar pentru coeziunea cromatidei surori și funcția cinetocorului în celulele vertebratelor”. celula de dezvoltare . 1 (6): 759-70. Decembrie 2001. DOI : 10.1016/S1534-5807(01)00088-0 . PMID  11740938 .
  41. ^ „Epuizarea lui Drad21 /Scc1 în celulele Drosophila duce la instabilitatea complexului de cohesină și la perturbarea progresiei mitotice” (PDF) . Biologie actuală . 13 (3): 208-18. februarie 2003. DOI : 10.1016/S0960-9822(03)00047-2 . PMID  12573216 .
  42. ^ „Arhitectura moleculară a proteinelor SMC și complexul de cohesină de drojdie”. Celula moleculară . 9 (4): 773-88. Aprilie 2002. DOI : 10.1016/S1097-2765(02)00515-4 . PMID  11983169 .
  43. ^ „Mecanica cromozomală mediată de SMC: o schemă conservată de la bacterii la vertebrate?”. Gene și dezvoltare . 13 (1): 11-9. ianuarie 1999. DOI : 10.1101/gad.13.1.11 . PMID  9887095 .
  44. ^ „Un complex ESP1 /PDS1 reglează pierderea coeziunii cromatidelor surori la tranziția metafază la anafază în drojdie”. celula . 93 (6): 1067-76. iunie 1998. DOI : 10.1016/S0092-8674(00)81211-8 . PMID  9635435 .
  45. ^ „Fosforilarea subunității cohesinei Scc1 de către kinaza Polo/Cdc5 reglează separarea cromatidelor surori în drojdie” . celula . 105 (4): 459-72. Mai 2001. DOI : 10.1016/S0092-8674(01)00362-2 . PMID 11371343 . 
  46. ^ „Degradarea Drosophila PIM reglează separarea cromatidelor surori în timpul mitozei”. Gene și dezvoltare . 14 (17): 2192-205. Septembrie 2000. doi : 10.1101 / gad.176700 . PMID 10970883 . 
  47. ↑ „Degradarea securinei este mediată de fzy și fzr și este necesară pentru separarea completă a cromatidelor, dar nu și pentru citokineza”. Jurnalul EMBO . 20 (4): 792-801. februarie 2001. doi : 10.1093/emboj/ 20.4.792 . PMID 11179223 . 
  48. ↑ „Caracterizarea complexelor de cohesină de vertebrate și reglarea lor în profază”. Jurnalul de biologie celulară . 151 (4): 749-62. noiembrie 2000. doi : 10.1083/ jcb.151.4.749 . PMID 11076961 . 
  49. ↑ „Identificarea și caracterizarea subunităților SA/Scc3p în complexele Xenopus și cohesină umană”. Jurnalul de biologie celulară . 150 (3): 405-16. august 2000. doi : 10.1083/ jcb.150.3.405 . PMID 10931856 . 
  50. ↑ „Regularea coeziunii cromatidelor surori între brațele cromozomilor”. Biologie actuală . 14 (13): 1187-93. iulie 2004. DOI : 10.1016/j.cub.2004.06.052 . PMID  15242616 .
  51. ^ „Micromanipularea cromozomilor relevă că eliberarea coeziunii în timpul diviziunii celulare este graduală și nu necesită tensiune”. Biologie actuală . 14 (23): 2124-9. Decembrie 2004. DOI : 10.1016/j.cub.2004.11.052 . PMID  15589155 .
  52. ↑ „Înlăturarea completă a coezinei din brațele cromozomilor depinde de separată”. Jurnalul de știință celulară . 120 (Pt 23): 4188-96. Decembrie 2007. doi : 10.1242/ jcs.011528 . PMID 18003702 . 
  53. ^ „ Shugoshin previne disocierea coezinei de centromeri în timpul mitozei în celulele vertebrate”. PLOS Biologie . 3 (3): e86. martie 2005. doi : 10.1371/journal.pbio.0030086 . PMID  15737064 . publicație cu acces deschis
  54. ^ „ Shugoshinul vertebratelor leagă coeziunea centromerului soră și stabilitatea microtubulilor kinetocor în mitoză”. celula . 118 (5): 567-78. Septembrie 2004. doi : 10.1016/j.cell.2004.08.016 . PMID  15339662 .
  55. ↑ 1 2 3 4 „Complexul Mad1/Mad2 ca șablon pentru activarea Mad2 în punctul de control al ansamblului axului”. Biologie actuală . 15 (3): 214-25. februarie 2005. DOI : 10.1016/j.cub.2005.01.038 . PMID  15694304 .
  56. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 „Punctul de verificare a ansamblului axului în spațiu și timp”. Recenzii despre natură. Biologie celulară moleculară . 8 (5): 379-93. mai 2007. DOI : 10.1038/nrm2163 . PMID  17426725 .
  57. ^ „Rolul lui Hec1 în semnalizarea punctului de control al axului și recrutarea cinetocorului Mad1/Mad2”. stiinta . 297 (5590): 2267-70. Septembrie 2002. Bibcode : 2002Sci...297.2267M . DOI : 10.1126/science.1075596 . PMID  12351790 .
  58. ↑ „Survivin este necesar pentru o oprire susținută a punctului de control al fusului ca răspuns la lipsa de tensiune”. Jurnalul EMBO . 22 (12): 2934-47. iunie 2003. doi : 10.1093/emboj/ cdg307 . PMID 12805209 . 
  59. ^ „Molecula mică Hesperadin dezvăluie un rol pentru Aurora B în corectarea atașării kinetocor-microtubuli și în menținerea punctului de control al ansamblului fusului” . Jurnalul de biologie celulară . 161 (2): 281-94. Aprilie 2003. doi : 10.1083/ jcb.200208092 . PMID 12707311 . 
  60. ↑ „Kinetocorul codifică un comutator mecanic pentru a perturba semnalizarea punctului de control al ansamblului axului”. Natură Biologie celulară . 17 (7): 868-79. iulie 2015. DOI : 10.1038/ncb3179 . PMID26053220  . _
  61. ↑ Bruce Alberts. Biologia moleculară a celulei . — Ediția a șasea. - New York, NY, 2015. - 1 volum (diverse pagini) 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. ↑ „Pe drumul către cancer: aneuploidie și punctul de control mitotic”. Recenzii despre natură. Cancer . 5 (10): 773-85. octombrie 2005. doi : 10.1038/ nrc1714 . PMID 16195750 . 
  63. ↑ „Instabilități genetice în cancerele umane”. natura . 396 (6712): 643-9. Decembrie 1998. Bibcode : 1998Natur.396..643L . DOI : 10.1038/25292 . PMID  9872311 .
  64. ↑ „Aneuploidia provoacă cancer?”. Opinie curentă în biologia celulară . 18 (6): 658-67. Decembrie 2006. doi : 10.1016/ j.ceb.2006.10.002 . PMID 17046232 . 
  65. ^ „Mutații ale genelor mitotice ale punctelor de control în cancerele umane”. natura . 392 (6673): 300-3. martie 1998. Bibcode : 1998Natur.392..300C . DOI : 10.1038/32688 . PMID  9521327 .
  66. ^ „Punctul de control al asamblarii fusului deficitar în mielomul multiplu”. PLOS ONE . 6 (11): e27583. 2011. Bibcode : 2011PLoSO...627583D . doi : 10.1371/journal.pone.0027583 . PMID  22132115 . publicație cu acces deschis
  67. ↑ Grady, William M. (2004). „Instabilitatea genomică și cancerul de colon”. Recenzii despre cancer și metastaze . 23 (1-2): 11-27. DOI : 10.1023/A:1025861527711 . PMID  15000146 .
  68. ^ „O cerință pentru gena 1 asociată cancerului de sân (BRCA1) în punctul de control al fusului”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 101 (49): 17108-13. Decembrie 2004. Bibcode : 2004PNAS..10117108W . DOI : 10.1073/pnas.0407585101 . PMID  15563594 .
  69. ^ „Supraexpresia Mad2 promovează aneuploidia și tumorigenesia la șoareci”. celule canceroase . 11 (1): 9-23. ianuarie 2007. DOI : 10.1016/j.ccr.2006.10.019 . PMID  17189715 .
  70. ^ „Supraexprimarea BUBR1 este asociată cu instabilitatea cromozomială în cancerul vezicii urinare”. Genetica si citogenetica cancerului . 174 (1): 42-7. Aprilie 2007. doi : 10.1016/ j.cancergencyto.2006.11.012 . PMID 17350465 . 
  71. ↑ 1 2 „Rolul aneuploidiei în promovarea și suprimarea tumorilor”. Jurnalul de biologie celulară . 185 (6): 935-7. iunie 2009. doi : 10.1083/ jcb.200905098 . PMID 19528293 . 
  72. ^ Cross, Shawn M. (1995). „Un punct de control al axului mouse-ului dependent de p53.” stiinta . 3 (5202): 1353-1356. Bibcode : 1995Sci...267.1353C . DOI : 10.1126/science.7871434 . PMID  7871434 .
  73. ↑ „Baza moleculară și rolul potențial al supraviețuirii în diagnosticul și terapia cancerului”. Tendințe în medicina moleculară . 7 (12): 542-7. Decembrie 2001. DOI : 10.1016/S1471-4914(01)02243-2 . PMID  11733216 .
  74. ^ „Când genomul joacă zaruri: eludarea punctului de control al ansamblului fusului și segregarea cromozomală aproape aleatorie în mitozele celulelor canceroase multipolare”. PLOS ONE . 3 (4): e1871. Aprilie 2008. Bibcode : 2008PLoSO...3.1871G . doi : 10.1371/journal.pone.0001871 . PMID  18392149 . publicație cu acces deschis
  75. ↑ „Întrețirea microtubulilor pentru chimioterapia cancerului”. Chimie medicinală actuală. Agenți împotriva cancerului . 5 (1): 65-71. ianuarie 2005. doi : 10.2174/ 1568011053352569 . PMID 15720262 . 
  76. ↑ 1 2 „Aurora kinaze: noi ținte pentru terapia cancerului”. Cercetarea clinică a cancerului . 12 (23): 6869-75. Decembrie 2006. DOI : 10.1158/1078-0432.CCR-06-1405 . PMID  17145803 .
  77. ↑ „Amplificarea AURORA-A depășește punctul de control al ansamblului fusului mitotic, inducând rezistență la Taxol”. celule canceroase . 3 (1): 51-62. ianuarie 2003. DOI : 10.1016/S1535-6108(02)00235-0 . PMID  12559175 .
  78. ^ „VX-680, un inhibitor puternic și selectiv de molecule mici al kinazelor Aurora, suprimă creșterea tumorii in vivo”. Medicina Naturii . 10 (3): 262-7. martie 2004. DOI : 10.1038/nm1003 . PMID  14981513 .
  79. ^ „Supraviețuirea, rețelele de cancer și descoperirea medicamentelor direcționate pe cale”. Recenzii despre natură. Cancer . 8 (1): 61-70. ianuarie 2008. DOI : 10.1038/nrc2293 . PMID  18075512 .
  80. ^ „Inducerea apoptozei de către un inhibitor al kinezinei mitotice KSP necesită atât activarea punctului de control al ansamblului fusului, cât și alunecarea mitotică”. celule canceroase . 8 (1):49-59. iulie 2005. DOI : 10.1016/j.ccr.2005.06.003 . PMID  16023598 .


Lectură suplimentară 

  • Larsen NA, Al-Bassam J, Wei RR, Harrison SC (ianuarie 2007). „Analiza structurală a interacțiunilor Bub3 în punctul de control al fusului mitotic” . Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 104 (4): 1201-6. Cod biblic : 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 (iulie 2001). „Proteina punctului de control mitotic hBUB3 și factorul de export de ARNm hRAE1 interacționează cu proteinele care conțin secvența de legare a GLE2p (GLEBS). Jurnalul de chimie biologică . 276 (28): 26559-67. DOI : 10.1074/jbc.M101083200 . PMID  11352911 .
  • Kitagawa R, Rose AM (decembrie 1999). „Componentele punctului de control al ansamblului axului sunt esențiale în Caenorhabditis elegans.” Natură Biologie celulară . 1 (8): 514-21. DOI : 10.1038/70309 . PMID  10587648 . S2CID  25953096 .

Link -uri

 ciclul celulei
faze
Interfaza
faza M
Alte faze
Puncte de control
Regulatoare
Ciclini
  • A
  • B
  • D
  • E
  • F
kinaze dependente de ciclină
Ubiquitin ligaze
Inhibitori Cdk
  • Cip/Kip ( p21 , p27 , p57 )
  • INK4 ( p15 , p16 , p18 , p19 )
Alte
  • cdc2
  • Cdc25
  • cdc42
  • Proteina de predispoziție la apoptoză celulară
  • E2F
  • factor de accelerare a maturării
  • Vai