Spindelreferenspunkt

Spindelkontrollpunkten , även känd som metafas-till-anafasövergången , spindelmonteringskontrollpunkten ( SAC ) , metafaskontrollpunkten eller mitotisk kontrollpunkt , är en cellcykelkontrollpunkt under mitos eller meios , som förhindrar duplicerade kromosomer från att separera ( anafas ) tills varje kromosom är ordentligt fäst vid spindeln . För att uppnå korrekt segregation måste de två kinetokorerna på systerkromatiderna fästas vid motsatta poler av spindeln (bipolär orientering) [1] . Endast denna bindningsmetod säkerställer att varje dottercell får en kopia av kromosomen. Den definierande biokemiska egenskapen hos denna kontrollpunkt är stimuleringen av det anafasfrämjande komplexet av cyklin-CDK M- faskomplex , vilket i sin tur orsakar proteolytisk nedbrytning av cykliner och proteiner som håller ihop systerkromatider [2] .

Översikt och betydelse

Början av metafas kännetecknas av föreningen av mikrotubuli med kromosomernas kinetokorer, såväl som justeringen av kromosomerna i mitten av cellen. Varje kromatid har sin egen kinetokor och alla mikrotubuli associerade med systerkromatidkinetokorer strålar från motsatta poler av cellen. Dessa mikrotubuli drar kromosomerna till motsatta ändar av celler, medan kohesion mellan systerkromatider motverkar denna kraft.

Under övergången från metafas till anafas bryts denna koppling mellan systerkromatider, och de separerade kromatiderna dras till motsatta sidor av cellen med hjälp av spindelmikrotubuli. Kromatiderna separeras ytterligare genom den fysiska rörelsen av själva spindelpolerna. För tidig dissociation av kromatider kan leda till felsegregering av kromosomer och aneuploidi i dotterceller. Sålunda är uppgiften för spindelkontrollpunkten att förhindra denna övergång till anafas tills kromosomerna är ordentligt fästa innan systerkromatiderna separeras.

För att upprätthålla cellens identitet och dess korrekta funktion är det nödvändigt att upprätthålla lämpligt antal kromosomer efter varje celldelning . Ett fel i att skapa dotterceller med färre eller fler kromosomer än förväntat (en situation som kallas aneuploidi ) kan i bästa fall leda till celldöd eller, omvänt, kan leda till katastrofala fenotypiska resultat [3] [4] . Exempel inkluderar:

Spindle Assembly Checkpoint Detection (SAC)

Zirkle (1970) var en av de första forskarna som upptäckte att när ens en kromosom är försenad på väg till metafasplattan, försenas starten av anafas med några minuter efter dess ankomst [5] . Denna observation, tillsammans med liknande, tyder på att det finns en kontrollmekanism i övergången från metafas till anafas. Vid användning av läkemedel som nocodazol och colchicin demonteras den mitotiska spindeln och cellcykeln blockeras under övergången från metafas till anafas. När man använde dessa preparat (se recension av Reeder och Palazzo 1992 [6] ), kallades den föreslagna kontrollmekanismen Spindle Assembly Checkpoint (SAC, spindle control point). Sedan dess har denna regleringsmekanism studerats intensivt [7] .

Med hjälp av olika typer av genetiska studier har det konstaterats att olika typer av defekter kan aktivera SAC: spindeldepolymerisation [8] [9] , närvaron av dicentriska kromosomer (med två centromerer) [10] , divergens av centromerer i en avvikande sätt [11] , defekter i kropparna av polspindlarna i S. cerevisiae [12] , defekter i kinetochore proteiner [13] , mutationer i centromeriskt DNA [14] eller defekter i molekylära motorer aktiva under mitos [8] . En sammanfattning av dessa observationer finns i en artikel från 1999 av Hardwick och medarbetare [15] .

Med hjälp av sina egna observationer var Zirkle [5] den första som antydde att "något (...) ämne som behövs för att cellen ska gå in i anafas dyker upp några minuter efter C (i samma ögonblick som den sista kromosomen anländer till metafasplattan), eller efter en kraftig förändring i det cytoplasmatiska tillståndet, omedelbart i C eller omedelbart efter C", vilket tyder på att denna funktion är lokaliserad till kinetokorer som inte är fästa vid den mitotiska spindeln. McIntosh utökade detta förslag genom att föreslå att ett enda stamavkännande enzym som finns i centromererna producerar en hämmare av uppkomsten av anafas när de två systerkinetokorerna inte är under bipolär spänning [16] . De tillgängliga bevisen tyder faktiskt på att signalen "väntar på att gå in i anafas" produceras huvudsakligen vid eller nära obundna kinetokorer [17] . Den primära händelsen som är förknippad med fastsättningen av kinetokoren till spindeln, som kan inaktivera den hämmande signalen och avblockera metafas, kan vara antingen förvärvet av mikrotubuli av kinetokoren (som föreslagits av Reeder och medarbetare 1995 [ 17] .), eller spänning som stabiliserar förankringen av mikrotubuli på kinetokorer (som föreslagits av experiment utförda i Niklas laboratorium [18] ). Efterföljande studier på celler som innehåller två oberoende mitotiska spindlar i en enda cytoplasma har visat att metafas-till-anafas-övergångshämmaren genereras av obundna kinetokorer och inte diffunderar fritt i cytoplasman [19] . Men samma studie visade att när metafas- till anafasövergången initieras i en del av cellen, sprids denna information genom cytoplasman och kan övervinna signalen "vänta med att gå in i anafas" som är associerad med anafasövergången. en andra spindel som innehåller obundna kinetokorer.

Bakgrund om systerkromatidduplicering, kohesion och segregation

Celldelning: duplicering av material och spridning till dotterceller

När celler är redo att dela sig, eftersom de är tillräckligt stora eller de får en lämplig stimulans [20] , aktiverar de mekanismen för att gå in i cellcykeln och duplicera de flesta av organellerna under S-fasen (syntes), inklusive deras centrosomer . Därför, när celldelningsprocessen är klar, kommer varje dottercell att få en komplett uppsättning organeller. Samtidigt, under S-fasen, måste alla celler duplicera sitt DNA mycket exakt  , en process som kallas DNA-replikation . När DNA-replikationen är fullbordad, i eukaryoter kondenserar och kondenserar DNA-molekylen för att bilda mitotiska kromosomer , som var och en består av två systerkromatider , som hålls samman genom länkning mellan dem; varje kromatid är en komplett DNA-molekyl fäst via mikrotubuli till en av de två centrosomerna i en delande cell som är placerad på motsatta poler av cellen. Strukturen som bildas av centrosomer och mikrotubuli kallas den mitotiska spindeln på grund av dess karakteristiska form, som håller kromosomer mellan två centrosomer. Båda systerkromatiderna förblir tillsammans tills anafas ; vid denna tidpunkt separeras de från varandra och går mot centrosomen som de är fästa vid. Således, när två dotterceller separeras i slutet av delningsprocessen, kommer var och en av dem att få en komplett uppsättning kromatider. Mekanismen som ansvarar för den korrekta fördelningen av systerkromatider under celldelning kallas kromosomsegregering .

För att säkerställa att kromosomerna separerar ordentligt har celler utvecklat en exakt och komplex mekanism. Först måste celler koordinera centrosomduplicering med DNA-replikation, och ett misslyckande i denna koordination kommer att generera monopolära eller multipolära mitotiska spindlar, som vanligtvis orsakar onormal kromosomsegregation [21] eftersom kromosomfördelning i detta fall inte kommer att inträffa. på ett balanserat sätt.

Mitos: Fastsättning av kromosomer till spindeln och segregering av kromosomer

Under S-fasen börjar centrosomen att fördubblas. Precis i början av mitosen når båda centrioler sin maximala längd, rekryterar ytterligare material och deras förmåga att bilda mikrotubuluskärnor ökar. När mitosen fortskrider separeras båda centrosomerna och bildar den mitotiska spindeln [22] . Således har den mitotiska spindeln två poler från vilka mikrotubuli utgår. Mikrotubuli (MT) är långa proteinfilament med asymmetriska ändar: ena änden, märkt "minus" (-), är relativt stabil och nära centrosomen, och änden, märkt "plus" (+), med alternerande faser av tillväxt och retraktion , undersöker cellens mitt på jakt efter kromosomer. Varje kromatid har en speciell region som kallas centromeren , ovanpå vilken är sammansatt en proteinstruktur som kallas kinetochore , som är kapabel att stabilisera plusänden av mikrotubuli. Så om en mikrotubuli som sonderar cellens centrum av en slump stöter på en kinetokor, kan det hända att kinetokoren fångar den, så att kromosomen fäster vid spindeln via kinetokoren hos en av dess systerkromatider. Kromosomen spelar en aktiv roll i fästet av kinetochore till spindeln. Förknippad med kromatin är guaninukleotidutbytesfaktorn (GEF), som stimulerar cytosoliskt Ran nära kromosomen att binda GTP istället för GDP. Den aktiverade GTP-bundna formen av Ran frisätter mikrotubulistabiliserande proteiner som TPX2 från proteinkomplex i cytosolen, vilket orsakar mikrotubuluskärnbildning och polymerisation runt kromosomer [2] . Dessa kinetokor-härledda mikrotubuli, tillsammans med kinesin-motorproteiner i de yttre kinetokorerna, underlättar interaktion med den laterala ytan av spindel-pol-härledda mikrotubuli. Dessa sidofästen är dock inte stabila och måste göras om till ett ändfäste. Transformationen av lateral fästning till spetsfästning gör att tillväxten och sammandragningen av mikrotubulus plusändar kan omvandlas till tryck- och dragkrafter på kromosomerna för att uppnå korrekt biorientering. Eftersom det händer att systerkromatider är sammanfogade och båda kinetokorerna är belägna rygg mot rygg på båda kromatiderna, när en kinetokor förenar en centrosom, blir systerkinetokoren öppen mot centrosomen som ligger vid den motsatta polen; av denna anledning, i de flesta fall, blir den andra kinetokoren ansluten till centrosomen vid den motsatta polen genom dess mikrotubuli [23] , så att kromosomerna blir "dubbelriktade", vilket är en grundläggande konfiguration (även kallad amfitelic ) som säkerställer att kromosomen segregation kommer att ske korrekt när cellen delar sig [24] [25] . Ibland kan en av de två systerkinetokorerna samtidigt fästa till MT:er som genereras av båda polerna, en konfiguration som kallas merotelic , som inte detekteras av spindelkontrollpunkten, men kan generera eftersläpande kromosomer under anafas och därmed aneuploidi. Merotelic orientering (kännetecknas av frånvaron av spänningar mellan systerkinetokorer) är vanligt vid början av mitos, men Aurora B-proteinet (ett kinas bevarat från jäst till ryggradsdjur) upptäcker och avskaffar denna typ av förankring [26] . (Obs: Aurora B är ofta överuttryckt i olika typer av tumörer och är för närvarande ett mål för utveckling av läkemedel mot cancer [27] .)

Klumpning av systerkromatider under mitos Kohesin: SMC-proteiner

Som nämnts tidigare förblir systerkromatider associerade från S-fas (när DNA replikerar för att bilda två identiska kopior, två kromatider) fram till anafas. Vid denna tidpunkt divergerar de två systerkromatiderna och divergerar till motsatta poler av den delande cellen. Genetiska och biokemiska studier av jäst- och äggextrakt i Xenopus laevis har identifierat polyproteinkomplexet som en betydande aktör i systerkromatidsammanhållningen (se recension av Hirano 2000 [28] ). Detta komplex är känt som kohesinkomplexet och består i Saccharomyces cerevisiae av minst fyra subenheter: Smc1p, Smc3p, Scc1p (eller Mcd1p) och Scc3p. Både Smc1p och Smc3p tillhör familjen av kromosomstrukturella underhållsproteiner (SMC), som utgör en grupp av högkonserverade kromosomala ATPaser och bildar en heterodimer (Smc1p/Smc3p). Scc1p är en homolog av Rad21 i S. cerevisiae , först identifierad som ett protein involverat i DNA-reparation i S. pombe . Dessa fyra proteiner är viktiga för jäst, och en mutation i någon av dem kommer att resultera i för tidig separation av systerkromatider. I jäst binder kohesin till föredragna platser längs kromosomarmarna och är mycket rikligt nära centromerer, vilket visas i en studie med kromatinimmunfällning [29] .

Rollen för heterokromatin

Klassiska cytologiska observationer har bekräftat att systerkromatider är starkare fästa vid heterokromatiska regioner [30] , vilket indikerar att en specifik struktur eller sammansättning av heterokromatin kan gynna kohesinrekrytering [31] . Faktum är att Swi6 (HP-1-homolog i S. pombe ) har visat sig binda till metylerad Lys 9 av histon H3 och främja kohesinbindning till centromera upprepningar i S. pombe [32] [33] . Nyare studier visar att RNAi -mekanismen reglerar etableringen av heterokromatin, som i sin tur rekryterar kohesin till denna region, både i S. pombe [34] och ryggradsdjursceller [35] . Det måste emellertid finnas andra mekanismer än heterokromatin för att ge ökad kohesion vid centromererna eftersom S. cerevisiae saknar heterokromatin intill centromererna, men närvaron av en funktionell centromer inducerar en ökning av kohesinassociation i den intilliggande regionen som spänner över 20-50 kb. [36]

I denna riktning är Orc2 (ett protein som ingår i Source Recognition Complex , ORC, involverat i initieringen av DNA-replikation under S-fasen ) också lokaliserat på kinetokorer under mitos i mänskliga celler [37] ; i överensstämmelse med denna lokalisering tyder vissa observationer på att Orc2 i jäst är involverad i systerkromatidsammanhållning och dess avlägsnande inducerar SAC-aktivering [38] . Det har också observerats att andra komponenter i ORC-komplexet (såsom orc5 i S. pombe ) är involverade i kohesion. Den molekylära vägen som involverar ORC-proteiner verkar dock komplettera kohesinvägen och är i stort sett okänd.

Sammanhållningsfunktionen och dess upplösning

Den centromeriska kopplingen motstår krafterna som appliceras av spindelns mikrotubuli på polerna, vilket skapar spänningar mellan systerkinetochorerna. Denna spänning stabiliserar i sin tur mikrotubuli-kinetochore-övergången genom en mekanism som involverar Aurora B -proteinet (recensat av Howf och Watanabe, 2004 [39] ).

Faktum är att en minskning av cellulära nivåer av kohesin leder till för tidig separation av systerkromatider, såväl som defekter i kromosomkongress på metafasplattan och delokalisering av proteiner i passagerarkromosomkomplexet , som innehåller Aurora B-proteinet [40] [41] . Den föreslagna strukturen för kohesinkomplexet antyder att detta komplex direkt kopplar båda systerkromatiderna [42] . I denna förmodade struktur spelar SMC-komponenterna av kohesin en strukturell roll så att SMC-heterodimeren kan fungera som ett DNA-bindande protein vars konformation regleras av ATP [43] . Scc1p och Scc3p kommer dock att spela en reglerande roll [28] .

Hos S. cerevisiae reglerar Pds1p (även känd som securin ) systerkromatidsammanhållningen eftersom det binder och hämmar Esp1p- proteaset ( sepin eller separase ). När anafas börjar klyver det anafasaktiverande komplexet ( APC/C eller cyklosom) securin. APC/C är ett E3 cirkulärt ubiquitinligas som rekryterar det ubiquitin-laddade ubiquitin-konjugerande enzymet E2. Securin känns bara igen om Cdc20, en aktivatorsubenhet, är associerad med kärnan i APC/C. När securin, Cdc20 och E2 alla är bundna till APC/C, ubiquitinerar E2 securin och förstör det selektivt. Nedbrytning av securin frisätter proteaset Esp1p/separase, som bryter ned de kohesinringar som binder två systerkromatider och därigenom främjar systerkromatidseparation [44] . Det har också visats att Polo/Cdc5-kinaset fosforylerar serinrester nära klippstället för Scc1, och denna fosforylering bör främja klippaktivitet [45] .

Även om denna mekanism bevaras genom evolution [46] [47] , frisätts hos ryggradsdjur de flesta kohesinmolekyler i profas, oavsett närvaron av APC/C, i en process som är beroende av Polo-like 1 ( PLK1 ) och Aurora B [48 ] . Det har dock visat sig att en liten mängd Scc1 förblir associerad med centromerer i mänskliga celler fram till metafas, och en liknande mängd skärs ut i anafas när den försvinner från centromererna [49] . Å andra sidan visar vissa experiment att systerkromatidernas sammanhållning i armarna gradvis förloras efter separationen av systercentromerer, och systerkromatiderna flyttar till motsatta poler av cellen [50] [51] .

Enligt vissa observationer skyddas en del av kohesinerna i kromosomarmar och centromera kohesiner av proteinet Shugoshin ( Sgoshin, Sgo1), vilket undviker att de frisätts i profas [52] [53] . För att kunna fungera som ett beskyddare av centromer kohesion måste Sgo1 inaktiveras tidigt i anafas, liksom Pds1p. Faktum är att både Pds1p och Sgo1 är APC/C-substrat hos ryggradsdjur [54] .

En översikt över spindelkontrollpunkten

Spindelmonteringskontrollpunkten (SAC) är en aktiv signal som produceras av felkopplade kinetokorer , som bevaras i alla eukaryoter . SAC stoppar cellcykeln genom att negativt reglera CDC20, vilket förhindrar aktiveringen av anafasstimulerande komplex (APC) polyubiquitination aktivitet. Proteinerna som är ansvariga för SAC-signalen utgör det mitotiska kontrollpunktskomplexet (MCC), som inkluderar SAC-proteinerna, MAD2 / MAD3 (brist på mitotiskt arrest), BUB3 (knoppning inte hämmas av bensimidazol) och CDC20 [55] . Andra proteiner involverade i SAC inkluderar MAD1 , BUB1 , MPS1 och Aurora B. För högre eukaryoter är beståndsdelar av ROD-ZW10- komplexet ytterligare regulatorer av 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 och PLK1 [56] .

Kontrollpunktsaktivering

SAC övervakar interaktionen mellan felkopplade kinetokorer och spindelmikrotubuli och bibehålls tills kinetokorerna är ordentligt fastsatta på spindeln. Under prometafas koncentrerar CDC20- och SAC-proteiner sig på kinetokorer innan de fästs vid spindelenheten. Dessa proteiner bibehåller SAC-aktivering tills de tas bort och korrekt kinetokorbindning till mikrotubuli har etablerats. Även en enda obunden kinetochore kan stödja spindelkontrollpunkten [55] . Efter mikrotubuli plus-end-fästning och kinetochore mikrotubuli bildning, är MAD1 och MAD2 utarmade från kinetochore montering. En annan regulator för kontrollpunktsaktivering är kinetokorspänningen. När systerkinetokorer är ordentligt fästa vid motsatta spindelpoler skapar krafter i den mitotiska spindeln spänningar i kinetokorerna. Bi-orienterade systerkinetochorer stabiliserar kinetochore-mikrotubulienheten, medan svag spänning har en destabiliserande effekt. Som svar på felfästning i kinetokor, såsom syntetisk vidfästning, där båda kinetokorerna fäster vid samma spindelpol, destabiliserar den resulterande lätta spänningen felfästning och gör att kinetokoren kan fästas ordentligt vid spindelkroppen. Under denna process utlöser kinetokorer fästa vid den mitotiska spindeln men inte under spänning spindelns kontrollpunkt. Kinaset Aurora-B/Ipl1 i det kromosomala passagerarkomplexet fungerar som en spänningssensor i kinetochore felfästning. Den upptäcker och destabiliserar felkopplingar genom kontroll av det mikrotubuli-avkopplande KINI MCAK-kinesinet, DASH-komplexet och Ndc80/Hec1-komplexet [57] vid mikrotubulus-kinetochore-gränssnittet [56] . Aurora-B/Ipl1 kinas är också avgörande för att korrigera merotelic vidhäftningar när en kinetochore fäster samtidigt till båda spindelpolerna. Meroteliala fästen skapar tillräcklig spänning och detekteras inte av SAC, och om de inte korrigeras kan de leda till felsegregering av kromosomer på grund av den låga migrationshastigheten för kromatiderna. Även om mikrotubulifästning krävs oberoende för SAC-aktivering, är det inte klart om spänning är en oberoende regulator av SAC, även om det är tydligt att olika regulatoriska beteenden uppstår när de sträcks.

När den väl har aktiverats blockerar spindelkontrollpunkten inträde i anafas genom att hämma det anafasfrämjande komplexet genom reglering av aktiviteten hos det mitotiska kontrollpunktskomplexet. Mekanismen för APC-hämning av det mitotiska kontrollpunktskomplexet är dåligt förstådd, även om det antas att MCC binder till APC som ett pseudosubstrat , med hjälp av KEN-box- motivet i BUBR1 . Samtidigt som det mitotiska kontrollpunktskomplexet aktiveras aktiverar centromerproteinet CENP-E BUBR1, som också blockerar anafas [56] .

Bildandet av det mitotiska kontrollpunktskomplexet

Det mitotiska kontrollpunktskomplexet består av BUB3 tillsammans med MAD2 och MAD3 associerade med Cdc20 . MAD2 och MAD3 har olika bindningsställen på CDC20 och verkar synergistiskt för att hämma APC/C. MAD3-komplexet består av BUB3, som binder till Mad3 och BUB1B via ett kort linjärt motiv som kallas GLEBS-motivet. Den exakta ordningen för bilagor som måste ske för att bilda ett MCC är fortfarande okänd. Det är möjligt att Mad2-Cdc20 bildar ett komplex samtidigt som BUBR1-BUB3-Cdc20 bildar ett annat komplex, och dessa två subkomplex kombineras därför till det mitotiska kontrollpunktskomplexet [55] . I mänskliga celler kräver bindning av BUBR1 till CDC20 tidigare bindning av MAD2 till CDC20, så det är möjligt att MAD2-CDC20-subkomplexet fungerar som en initiator för MCC-bildning. Utarmning av BUBR1 resulterar endast i en blygsam minskning av Mad2-Cdc20-nivåerna, medan Mad2 krävs för att BubR1-Bub3 ska binda till Cdc20. BUBR1 krävs dock fortfarande för aktivering av kontrollpunkten [56] .

Mekanismen för MCC-bildning är oklar, och det finns konkurrerande teorier för både kinetokorberoende och kinetokoroberoende bildning. Som stöd för den kinetochore-oberoende teorin finns MCC i S. cerevisiae -celler , i vilka kinetochore-kärnsammansättningsproteiner har muterats, och i celler där SAC har deaktiverats, vilket tyder på att MCC kan monteras under mitos utan kinetochore-lokalisering. I en modell kan obundna prometafaskinetokorer "sensibilisera" APC:er för MCC-hämning genom att rekrytera APC:er till kinetokorer via en fungerande SAC. Dessutom har utarmning av olika SAC-proteiner visat att utarmning av MAD2 och BUBR1 påverkar mitos timing oberoende av kinetokorer, medan utarmning av andra SAC-proteiner resulterar i dysfunktionella SAC utan att ändra mitos varaktighet. Det är alltså möjligt att SAC fungerar via en tvåstegs timer, där MAD2 och BUBR1 styr varaktigheten av mitos i det första steget, vilket kan förlängas i det andra steget om det finns obundna kinetokorer såväl som andra SAC-proteiner [56 ] . Det finns dock ett antal bevis som inte talar för en sammansättning oberoende av kinetokoren. MCC har ännu inte upptäckts under interfas, medan MCC inte bildas från dess komponenter i X. laevis meiosis II-extrakt utan tillsats av spermiekärnor och nocodazol för att förhindra spindelsammansättning.

Den ledande modellen för MCC-bildning är "MAD2-mallmodellen", som beror på MAD2-kinetochore-dynamik för MCC-generering. MAD1 lokaliseras till icke-fästa kinetokorer samtidigt som den binder starkt till MAD2. Lokalisering av MAD2 och BubR1 till kinetochore kan också bero på Aurora B kinas [58] . Celler som saknar Aurora B kan inte stanna i metafas även om det inte finns någon mikrotubulifäste i kromosomerna [59] . Obundna kinetokorer binder först till MAD1-C-MAD2-p31-kometkomplexet och frigör p31- kometen genom okända mekanismer. Det resulterande MAD-C-MAD2-komplexet rekryterar den öppna konformatorn Mad2 (O-Mad2) till kinetokorer. Denna O-Mad2 ändrar sin konformation till stängd Mad2 (C-Mad2) och binder Mad1. Detta Mad1/C-Mad2-komplex är ansvarigt för att rekrytera mer O-Mad2 till kinetokorer, som ändrar sin konformation till C-Mad2 och binder Cdc20 i en autoamplifieringsreaktion. Eftersom MAD1 och CDC20 innehåller ett liknande MAD2-bindande motiv, ändras den tomma konformationen av O-MAD2 till C-MAD2 vid bindning till CDC20. Denna positiva återkopplingsslinga regleras negativt av p31 comet , som kompetitivt binder till antingen MAD1- eller CDC20-bunden C-MAD2 och minskar ytterligare O-MAD2-bindning till C-MAD2. Ytterligare kontrollmekanismer kan också existera, givet att p31- kometen saknas i lägre eukaryoter. Sålunda kommer "mallmodell"-nomenklaturen från processen där MAD1-C-MAD2 fungerar som en mall för att generera kopior av C-MAD2-CDC20. Denna Cdc20-sekvestrering krävs för att upprätthålla spindelkontrollpunkten [55] .

Inaktivera kontrollpunkter

Det finns flera mekanismer för SAC-deaktivering efter korrekt systerkromatidbiorientering . Vid mikrotubulifästning till kinetokoren transporterar klyvningsmekanismen spindelkontrollpunktsproteiner bort från kinetokoren via dynein-dyneinmotorkomplexet [56] . De borttagna proteinerna, som inkluderar MAD1, MAD2, MPS1 och CENP-F , omfördelas sedan till spindelpolerna . Borttagningsprocessen är starkt beroende av den intakta mikrotubulistrukturen samt rörligheten av dynein längs mikrotubulierna. Förutom att fungera som en C-MAD2 positiv återkopplingsslinga kan p31 comet också fungera som en SAC-deaktiverare. Obundna kinetokorer inaktiverar temporärt p31 comet , men bindning reaktiverar proteinet och hämmar MAD2-aktivering, möjligen genom hämmande fosforylering. En annan möjlig mekanism för SAC-inaktivering uppstår från den energiberoende dissociationen av MAD2-CDC20-komplexet via icke-nedbrytbar ubiquitination av CDC20. Omvänt krävs det deubiquiterande enzymet protectin för att upprätthålla SAC. Således bibehåller obundna kinetokorer kontrollpunkten genom att kontinuerligt återskapa MAD2-CDC20-subkomplexet från dess komponenter. SAC kan också inaktiveras genom proteolys , inducerad av APC-aktivering. Eftersom SAC inte reaktiveras genom förlust av systerkromatidkohesion under anafas, hämmar cyklin B-proteolys och inaktivering av CDK1-cyklin-B-kinas också SAC-aktivitet. Nedbrytning av MPS1 under anafas förhindrar SAC-reaktivering efter avkoppling av systerkromatider. Efter deaktivering av kontrollpunkten och under normal anafas i cellcykeln, aktiveras det anafasstimulerande komplexet genom att MCC-aktiviteten minskar. När detta inträffar, polyubiquitinerar enzymkomplexet anafashämmaren securin . Ubiquitination och förstörelse av securin i slutet av metafas frisätter ett aktivt proteas som kallas separas. Separasen klyver kohesionsmolekylerna som håller ihop systerkromatider för att aktivera anafas [2] .

En ny modell för SAC-deaktivering i S. cerevisiae : den mekaniska omkopplaren

En ny mekanism har föreslagits för att förklara hur mikrotubuli-ändfästning till kinetokoren kan störa specifika steg i SAC-signalering. I den icke-fästa kinetokoren är det första steget i MCC-bildning Spc105-fosforylering med Mps1-kinas. Fosforylerad Spc105 kan sedan rekrytera nedströms signaleringsproteiner Bub1 och 3; Mad 1,2 och 3; och Cdc20. Association med Mad1 på obundna kinetokorer gör att Mad2 genomgår en konformationsförändring som omvandlar den från en öppen form (O-Mad2) till en sluten form (C-Mad2.) C-Mad2 bunden till Mad1 dimeriseras sedan med en andra O-Mad2 och katalyserar den stängning runt Cdc20. Detta komplex av C-Mad2 och Cdc20, MCC, lämnar Mad1 och C-Mad2 på kinetokoren för att bilda en annan MCC. Varje MCC binder två Cdc20-molekyler för att förhindra deras interaktion med APC/C, och därigenom upprätthåller SAC [2] . Fosforylering av Spc105 av Mps1 är nödvändig och tillräcklig för att initiera SAC-signalvägen, men detta steg kan endast ske i frånvaro av mikrotubulifästning till kinetokoren. Det har visats att endogen Mps1 är associerad med calponin-homologi (CH) domänen av Ndc80, som är belägen i den yttre kinetochore regionen på avstånd från kromosomen. Även om Mps1 är förankrat i den yttre kinetokoren, kan den fortfarande lokaliseras till den inre kinetokoren och fosforylera Spc105 på grund av flexibla gångjärnsregioner på Ndc80. Den mekaniska switch-modellen antyder dock att fästningen av en mikrotubuli till änden av kinetochore inaktiverar SAC genom två mekanismer. Närvaron av en fäst mikrotubuli ökar avståndet mellan CH-domänen av Ndc80 och Spc105. Dessutom fungerar Dam1/DASH, ett stort komplex av 160 proteiner som bildar en ring runt en fäst mikrotubuli, som en barriär mellan de två proteinerna. Separationen förhindrar interaktion mellan Mps1 och Spc105 och hämmar därmed SAC-signalvägen [60] .

Denna modell är inte tillämplig på reglering av SAC i högre ordningsorganismer, inklusive djur. Huvudaspekten av den mekaniska omkopplingsmekanismen är att i S. cerevisiae tillåter kinetochore-strukturen endast en mikrotubuli att fästas. Animal kinetochores, å andra sidan, är mycket mer komplexa nätverk som innehåller bindningsställen för flera mikrotubuli [61] . Infästning av mikrotubuli till alla kinetokorbindningsställen är inte nödvändig för SAC-deaktivering och övergång till anafas. Därför samexisterar mikrotubuli-fästa och icke-mikrotubuli-fästa tillstånd i djurkinetochore medan SAC hämmas. Denna modell inkluderar inte en barriär som skulle förhindra Mps1 associerad med en fäst kinetokor från fosforylering av Spc105 i en intilliggande icke-fäst kinetokor. Dessutom saknas Dam1/DASH-jästkomplexet i djurceller.

Spindelkontrollpunktsdefekter och cancer

När spindelkontrollpunkten inte fungerar kan det leda till kromosomfelsegregering, aneuploidi och till och med tumörbildning [56] . Transformation sker och accelereras när genomets integritet störs, särskilt på den allmänna nivån av hela kromosomer eller stora delar av dem. Faktum är att aneuploidi är det vanligaste kännetecknet för humana solida tumörer, och därför kan kontrollpunkten för spindelsammansättningen betraktas som ett möjligt mål för anticancerterapi [62] . Detta är ett mycket underskattat faktum, eftersom mutationer i vissa gener, kända som onkogener eller tumörsuppressorer , främst tros vara orsaken till genetisk instabilitet och tumörbildning. Vanligtvis säkerställer olika kontrollpunkter i cellcykeln genomets integritet genom mycket konserverade redundanta mekanismer som är viktiga för att upprätthålla cellulär homeostas och förhindra tumörbildning. Flera spindelmonteringskontrollpunktproteiner fungerar som positiva och negativa regulatorer för att säkerställa korrekt kromosomsegregation i varje cellcykel, vilket förhindrar kromosominstabilitet (CIN), även känd som genominstabilitet .

För närvarande bedöms genomets integritet på flera nivåer, där vissa tumörer visar instabilitet, manifesterad i form av bassubstitutioner, insättningar och deletioner, medan det i de flesta fall sker en ökning eller förlust av hela kromosomer [63] .

Eftersom förändringar i mitotiska regulatoriska proteiner kan leda till aneuploidi, en vanlig förekomst i cancer [64] , trodde man från början att dessa gener kunde mutera i cancervävnader [65] .

Muterade gener i cancer

I vissa cancerformer är generna som ligger bakom defekterna som leder till transformation väl karakteriserade. I hematologiska cancerformer som multipelt myelom är cytogenetiska abnormiteter mycket vanliga på grund av den medfödda naturen hos de DNA-avbrott som krävs för att omorganisera immunoglobulingenen. Men defekter i proteiner som MAD2, som huvudsakligen fungerar i SAC, är också karakteristiska för multipelt myelom [66] . De flesta solida tumörer är också övervägande aneuploida. För kolorektal cancer är BUB1 och BUBR1, såväl som STK15-amplifiering, nyckelregulatorer som är inblandade i genomisk instabilitet som leder till cancer [67] . Vid bröstcancer visar den genetiska formen som kännetecknas av BRCA-1-genen en högre nivå av genomisk instabilitet än sporadiska former. Experiment har visat att BRCA-1 nollmöss har minskat uttryck av nyckelspindelns kontrollpunktsprotein MAD2 [68] . För andra cancerformer krävs mer arbete för att identifiera orsakerna till aneuploidi.

Andra gener som inte traditionellt förknippas med SAC i cancer

Det verkar som om variationer i de fysiologiska nivåerna av dessa proteiner (som Mad2 eller BubR1) är associerade med aneuploidi och tumörbildning, och detta har visats i djurmodeller [69] [70] . Ny forskning tyder dock på att det som verkar hända är ett mer komplext scenario: aneuploidi kan leda till en hög förekomst av tumörbildning endast när förändringar i nivåerna av specifika komponenter i mitotiska kontrollpunkter (antingen nedåt eller överuttryckt) i vävnader också inducerar andra defekter som kan predisponera dem för tumörer [71] . Det vill säga defekter som ökad DNA-skada, kromosomförändringar och/eller minskad celldödsfrekvens. Flera komponenter i mitotiska kontrollpunkter är kända för att vara inblandade i funktioner utanför mitos: nukleär import (Mad1), transkriptionell repression (Bub3) och celldöd, DNA-skadesvar, åldrande och megakaryopoiesis för BubR1. Allt detta bekräftar slutsatsen att ökad tumörbildning inte bara är associerad med aneuploidi, utan också med andra defekter [71] .

Cancerassocierade mutationer som påverkar kända checkpointgener som BUB1 eller BUBR1 är faktiskt sällsynta. Men flera proteiner involverade i cancer korsar spindelsammansättningsnätverk. Nyckeltumörsuppressorer som p53 spelar också en roll i spindelkontrollpunkten. Frånvaron av p53, den vanligast muterade genen i human cancer, har en stor effekt på cellcykelkontrollpunktsregulatorer och har tidigare visat sig agera på G1-kontrollpunkter, men verkar nu också vara viktig vid spindelkontrollpunktreglering [ 72] . En annan nyckelaspekt av cancer är hämningen av celldöd eller apoptos . Survivin , en medlem av familjen apoptoshämmare (IAP), är lokaliserad i pooler av mikrotubuli med mitotiska spindel nära centrosomer och på kinetokorer av metafaskromosomer. Inte bara hämmar survivin apoptos för att främja tumörbildning, utan det har också implicerats (genom experimentella knockoutmöss) som en viktig regulator av kromosomsegregering och sena stadier av mitos, liknande dess roll i mer primitiva organismer [73] .

Dr. aspekter av kontrollpunkten för spindelsammansättningen, såsom kinetokorfästning, mikrotubulifunktion och sammanhållning av systerkromatider, är troligen också defekta och orsakar aneuploidi. Cancerceller har observerats att dela sig i flera riktningar, undvika spindelmonteringskontrollpunkten, vilket leder till multipolära mitoser [74] . Den multipolära metafas-anafas-övergången sker genom en ofullständig separascykel, vilket resulterar i frekventa nondisjunction-händelser som ökar aneuploidi i cancerceller.

SAC Cancer Treatment

Framsteg inom detta område har lett till införandet av flera behandlingar som riktar sig mot defekter i spindelmonteringen. Äldre terapier, såsom vinca-alkaloider och taxaner, riktar sig mot mikrotubuli som åtföljer mitotisk spindelbildning genom att störa mikrotubulidynamiken som rekryterar SAC, stoppa cellen och så småningom leda till celldöd [75] . Taxol och docetaxel används fortfarande för att behandla bröstcancer, äggstockscancer och andra epitelcancer. Dessa behandlingar kännetecknas dock ofta av en hög förekomst av biverkningar och läkemedelsresistens.

Andra mål i nätverket av tillsynsmyndigheter som påverkar SAC eftersträvas också; mycket intresse har skiftat mot aurora kinasproteiner [76] . Aurora A -kinasgenen , när den amplifieras, fungerar som en onkogen som undertrycker SAC, vilket leder till onormal anafasinitiering och efterföljande aneuploidi, såväl som resistens mot TAXOL [77] . Intressant nog har den lilla molekylhämmaren Aurora A visat en antitumöreffekt i en in vivo-modell, vilket tyder på att det kan vara ett bra mål för vidare klinisk utveckling [78] . Aurora B -hämmare , som också är under klinisk utveckling, leder till onormal bindning av kinetokorer till mikrotubuli och avskaffar även den mitotiska kontrollpunkten [76] . Survivin är också ett attraktivt molekylärt mål för klinisk terapeutisk utveckling eftersom det fungerar som en masternod i flera vägar, varav en är spindelbildning och kontrollpunktskontroll [79] . Även ytterligare tillvägagångssätt inkluderade hämning av mitotiska motorproteiner såsom KSP. Dessa inhibitorer, som nyligen har testats kliniskt, orsakar stopp av mitos och, genom att rekrytera spindelmonteringskontrollpunkten, inducerar apoptos [80] [3] .

Anteckningar

  1. ^ " Kinetokorernas liv och mirakel". EMBO Journal . 28 (17): 2511-31. September 2009. doi : 10.1038/emboj.2009.173 . PMID  19629042 .
  2. ↑ 1 2 3 4 David Owen Morgan. Cellcykeln: principer för kontroll . - London: New Science Press, 2007. - xxvii, 297 sidor sid. — 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 cellcykel 
  4. ^ " Kort- och långtidseffekter av kromosomfelsegregering och aneuploidi". Naturrecensioner Molekylär cellbiologi . 16 (8): 473-85. Augusti 2015. DOI : 10.1038/nrm4025 . PMID26204159  . _
  5. ↑ 1 2 "Ultraviolett-mikrostrålebestrålning av vattensalamandercellscytoplasma: spindelförstöring, falsk anafas och fördröjning av sann anafas". Strålningsforskning . 41 (3): 516-37. Mars 1970. Bibcode : 1970RadR...41..516Z . DOI : 10.2307/3572841 . PMID  5438206 .
  6. ↑ "Colcemid och den mitotiska cykeln". Journal of Cell Science . 102 (Pt 3)(3): 387-92. Juli 1992. DOI : 10.1242/jcs.102.3.387 . PMID  1506421 .
  7. ↑ "Länka kinetochore-mikrotubulbindning till spindelkontrollpunkten". utvecklingscell . 14 (4): 474-9. April 2008. doi : 10.1016/ j.devcel.2008.03.015 . PMID 18410725 . 
  8. ↑ 1 2 "Feedback-kontroll av mitos i spirande jäst". cell . 66 (3): 519-31. Augusti 1991. DOI : 10.1016/0092-8674(81)90015-5 . PMID  1651172 .
  9. ↑ "S. cerevisiae-gener som krävs för cellcykelstopp som svar på förlust av mikrotubulifunktion." cell . 66 (3): 507-17. Augusti 1991. DOI : 10.1016/0092-8674(81)90014-3 . PMID  1651171 .
  10. ^ "En fördröjning i Saccharomyces cerevisiae-cellcykeln som induceras av en dicentrisk kromosom och beroende av mitotiska kontrollpunkter". Molekylär och cellulär biologi . 12 (9): 3857-64. September 1992. DOI : 10.1128/MCB.12.9.3857 . PMID  1324407 .
  11. ↑ "Aberrant segregerande centromerer aktiverar spindelmonteringskontrollpunkten i spirande jäst". Journal of Cell Biology . 133 (1): 75-84. April 1996. DOI : 10.1083/jcb.133.1.75 . PMID  8601615 .
  12. ↑ "Aktivering av spirande jästspindelmonteringskontrollpunkt utan mitotisk spindelavbrott". vetenskap . 273 (5277): 953-6. Augusti 1996. Bibcode : 1996Sci...273..953H . DOI : 10.1126/science.273.5277.953 . PMID  8688079 .
  13. ^ "Checkpoint-gener som krävs för att fördröja celldelning som svar på nocodazol svarar på försämrad kinetochorefunktion i jästen Saccharomyces cerevisiae". Molekylär och cellulär biologi . 15 (12): 6838-44. December 1995. DOI : 10.1128/MCB.15.12.6838 . PMID  8524250 .
  14. ↑ "Centromer-DNA-mutationer inducerar en mitotisk fördröjning i Saccharomyces cerevisiae". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 89 (19): 8908-12. Oktober 1992. Bibcode : 1992PNAS...89.8908S . DOI : 10.1073/pnas.89.19.8908 . PMID  1409584 .
  15. ↑ "Lesioner i många olika spindelkomponenter aktiverar spindelkontrollpunkten i den spirande jästen Saccharomyces cerevisiae". Genetik . 152 (2): 509-18. Juni 1999. DOI : 10.1093/genetics/152.2.509 . PMID  10353895 .
  16. ^ "Strukturell och mekanisk kontroll av mitotisk progression". Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology . 56 :613-9. 1991. DOI : 10.1101/sqb.1991.056.01.070 . PMID  1819511 .
  17. ↑ 1 2 "Kontrollpunkten som fördröjer anafas som svar på kromosommonoorientering förmedlas av en hämmande signal producerad av obundna kinetokorer". Journal of Cell Biology . 130 (4): 941-8. Augusti 1995. doi : 10.1083/ jcb.130.4.941 . PMID 7642709 . 
  18. ↑ "Spänningskänslig kinetochore-fosforylering och kromosomfördelningskontrollpunkten i praying mantid-spermatocyter". Journal of Cell Science . 110 (Pt 5)(5): 537-45. Mars 1997. DOI : 10.1242/jcs.110.5.537 . PMID  9092936 .
  19. ^ "Mitos i somatiska celler hos ryggradsdjur med två spindlar: implikationer för metafas/anafasövergångskontrollpunkten och klyvningen". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 94 (10): 5107-12. Maj 1997. Bibcode : 1997PNAS...94.5107R . DOI : 10.1073/pnas.94.10.5107 . PMID  9144198 .
  20. ↑ "Storlekskontroll i djurutveckling". cell . 96 (2): 235-44. Januari 1999. DOI : 10.1016/S0092-8674(00)80563-2 . PMID  9988218 .
  21. ^ "Centrosomduplicering i somatiska celler från däggdjur kräver E2F och Cdk2-cyklin A". Naturens cellbiologi . 1 (2): 88-93. Juni 1999. DOI : 10.1038/10054 . PMID  10559879 .
  22. ↑ "Proteinkinaser som styr centrosomcykeln". FEBS Bokstäver . 452 (1-2): 92-5. Juni 1999. DOI : 10.1016/S0014-5793(99)00534-7 . PMID  10376685 .
  23. ↑ "Hur celler får rätt kromosomer". vetenskap . 275 (5300): 632-7. Januari 1997. doi : 10.1126/science.275.5300.632 . PMID  9005842 .
  24. ↑ "Centromergeometrin som är väsentlig för att hålla mitos felfri kontrolleras av spindelkrafter". naturen . 450 (7170): 745-9. November 2007. Bibcode : 2007Natur.450..745L . DOI : 10.1038/nature06344 . PMID  18046416 .
  25. ↑ "Spänning mellan två kinetokorer räcker för deras bi-orientering på den mitotiska spindeln". naturen . 428 (6978): 93-7. Mars 2004. Bibcode : 2004Natur.428...93D . DOI : 10.1038/nature02328 . PMID  14961024 .
  26. ^ "Aurora kinas främjar omsättning av kinetochore mikrotubuli för att minska kromosomsegregationsfel". Aktuell biologi . 16 (17): 1711-8. September 2006. DOI : 10.1016/j.cub.2006.07.022 . PMID  16950108 .
  27. ↑ "Aurora kinaser som mål mot cancerläkemedel". Klinisk cancerforskning . 14 (6): 1639-48. Mars 2008. DOI : 10.1158/1078-0432.CCR-07-2179 . PMID  18347165 .
  28. ↑ 1 2 "Kromosomsammanhållning, kondensation och separation". Årlig översyn av biokemi . 69 :115-44. 2000. doi : 10.1146/annurev.biochem.69.1.115 . PMID  10966455 .
  29. ^ "Etablering och underhåll av systerkromatidsammanhållning i fissionsjäst genom en unik mekanism". EMBO Journal . 20 (20): 5779-90. Oktober 2001. doi : 10.1093/emboj/ 20.20.5779 . PMID 11598020 . 
  30. ↑ "Spindeln krävs för processen för systerkromatidseparation i Drosophila neuroblaster". Experimentell cellforskning . 192 (1): 10-5. Januari 1991. DOI : 10.1016/0014-4827(91)90150-S . PMID  1898588 .
  31. ↑ "Forma metafaskromosomen: koordination av sammanhållning och kondensation". biouppsatser . 23 (10): 924-35. Oktober 2001. doi : 10.1002/ bies.1133 . PMID 11598959 . 
  32. ↑ "Krav på heterokromatin för kohesion vid centromerer". vetenskap . 294 (5551): 2539-42. December 2001. Bibcode : 2001Sci...294.2539B . DOI : 10.1126/science.1064027 . PMID  11598266 .
  33. ^ "Rekrytering av kohesin till heterokromatiska regioner av Swi6/HP1 i fissionsjäst". Naturens cellbiologi . 4 (1): 89-93. Januari 2002. DOI : 10.1038/ncb739 . PMID  11780129 .
  34. ↑ "RNA-interferensmaskineri reglerar kromosomdynamiken under mitos och meios i fissionsjäst". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 100 (1): 193-8. Januari 2003. Bibcode : 2003PNAS..100..193H . DOI : 10.1073/pnas.232688099 . PMID  12509501 .
  35. ↑ "Dicer är avgörande för bildandet av heterokromatinstrukturen i ryggradsdjursceller". Naturens cellbiologi . 6 (8): 784-91. Augusti 2004. doi : 10.1038/ ncb1155 . PMID 15247924 . 
  36. ^ "Kinetokoren är en förstärkare av pericentrisk kohesinbindning". PLOS Biologi . 2 (9): E260. September 2004. doi : 10.1371/journal.pbio.0020260 . PMID  15309047 . publikation med öppen tillgång
  37. ↑ "Human Orc2 lokaliseras till centrosomer, centromerer och heterochromatin under kromosomärvning". EMBO Journal . 23 (13): 2651-63. Juli 2004. doi : 10.1038/sj.emboj.7600255 . PMID  15215892 .
  38. ↑ "Ursprungsigenkänningskomplexet fungerar i syster-kromatidkohesion i Saccharomyces cerevisiae". cell . 128 (1): 85-99. Januari 2007. DOI : 10.1016/j.cell.2006.11.045 . PMID  17218257 .
  39. ^ " Kinetokororientering i mitos och meios". cell . 119 (3): 317-27. Oktober 2004. DOI : 10.1016/j.cell.2004.10.014 . PMID  15507205 .
  40. ↑ "Scc1/Rad21/Mcd1 krävs för systerkromatidsammanhållning och kinetochorefunktion i ryggradsdjursceller". utvecklingscell . 1 (6): 759-70. December 2001. DOI : 10.1016/S1534-5807(01)00088-0 . PMID  11740938 .
  41. ↑ "Utarmning av Drad21/Scc1 i Drosophila-celler leder till instabilitet hos kohesinkomplexet och störning av mitotisk progression" (PDF) . Aktuell biologi . 13 (3): 208-18. Februari 2003. DOI : 10.1016/S0960-9822(03)00047-2 . PMID  12573216 .
  42. ^ "Molekylär arkitektur för SMC-proteiner och jästkohesinkomplexet". Molekylär cell . 9 (4): 773-88. April 2002. DOI : 10.1016/S1097-2765(02)00515-4 . PMID  11983169 .
  43. ↑ "SMC-medierad kromosommekanik: ett bevarat schema från bakterier till ryggradsdjur?". Gener & utveckling . 13 (1): 11-9. Januari 1999. DOI : 10.1101/gad.13.1.11 . PMID  9887095 .
  44. ↑ "Ett ESP1/PDS1-komplex reglerar förlust av systerkromatidkohesion vid metafas- till anafasövergången i jäst". cell . 93 (6): 1067-76. Juni 1998. DOI : 10.1016/S0092-8674(00)81211-8 . PMID  9635435 .
  45. ^ "Fosforylering av cohesin-subenheten Scc1 av Polo/Cdc5-kinas reglerar systerkromatidseparation i jäst". cell . 105 (4): 459-72. Maj 2001. DOI : 10.1016/S0092-8674(01)00362-2 . PMID  11371343 .
  46. ↑ "Nedbrytning av Drosophila PIM reglerar systerkromatidseparation under mitos". Gener & utveckling . 14 (17): 2192-205. September 2000. doi : 10.1101/ gad.176700 . PMID 10970883 . 
  47. ↑ "Securin-nedbrytning förmedlas av fzy och fzr, och krävs för fullständig kromatidseparation men inte för cytokines". EMBO Journal . 20 (4): 792-801. Februari 2001. doi : 10.1093/emboj/ 20.4.792 . PMID 11179223 . 
  48. ↑ "Karakterisering av kohesinkomplex från ryggradsdjur och deras reglering i profas". Journal of Cell Biology . 151 (4): 749-62. November 2000. doi : 10.1083/ jcb.151.4.749 . PMID 11076961 . 
  49. ^ "Identifiering och karakterisering av SA/Scc3p-subenheter i Xenopus och mänskliga kohesinkomplex". Journal of Cell Biology . 150 (3): 405-16. Augusti 2000. doi : 10.1083/ jcb.150.3.405 . PMID 10931856 . 
  50. ↑ "Reglering av systerkromatidkohesion mellan kromosomarmarna". Aktuell biologi . 14 (13): 1187-93. Juli 2004. DOI : 10.1016/j.cub.2004.06.052 . PMID  15242616 .
  51. ↑ "Mikromanipulation av kromosomer avslöjar att kohesionsfrisättning under celldelning är gradvis och inte kräver spänning". Aktuell biologi . 14 (23): 2124-9. December 2004. DOI : 10.1016/j.cub.2004.11.052 . PMID  15589155 .
  52. ↑ "Fullständigt avlägsnande av kohesin från kromosomarmarna beror på separation". Journal of Cell Science . 120 (Pt 23): 4188-96. December 2007. doi : 10.1242/ jcs.011528 . PMID 18003702 . 
  53. ↑ "Shugoshin förhindrar dissociation av cohesin från centromerer under mitos i ryggradsdjursceller". PLOS Biologi . 3 (3): e86. Mars 2005. doi : 10.1371/journal.pbio.0030086 . PMID  15737064 . publikation med öppen tillgång
  54. ↑ "Shugoshin från ryggradsdjur förbinder systercentromerkohesion och kinetochore mikrotubuli stabilitet i mitos". cell . 118 (5): 567-78. September 2004. doi : 10.1016/j.cell.2004.08.016 . PMID  15339662 .
  55. ↑ 1 2 3 4 "Mad1/Mad2-komplexet som mall för Mad2-aktivering i spindelmonteringskontrollpunkten". Aktuell biologi . 15 (3): 214-25. Februari 2005. DOI : 10.1016/j.cub.2005.01.038 . PMID  15694304 .
  56. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 "Spindelmonteringskontrollpunkten i rum och tid". Naturrecensioner. Molekylär cellbiologi . 8 (5): 379-93. Maj 2007. DOI : 10.1038/nrm2163 . PMID  17426725 .
  57. ↑ "Roll för Hec1 i spindelkontrollpunktssignalering och kinetokorrekrytering av Mad1/Mad2". vetenskap . 297 (5590): 2267-70. September 2002. Bibcode : 2002Sci...297.2267M . DOI : 10.1126/science.1075596 . PMID  12351790 .
  58. ↑ "Survivin krävs för en ihållande spindelkontrollpunkt som svar på brist på spänning". EMBO Journal . 22 (12): 2934-47. Juni 2003. doi : 10.1093/emboj/ cdg307 . PMID 12805209 . 
  59. ↑ "Den lilla molekylen Hesperadin avslöjar en roll för Aurora B i att korrigera kinetochore-mikrotubulifästning och för att upprätthålla kontrollpunkten för spindelsammansättningen". Journal of Cell Biology . 161 (2): 281-94. April 2003. doi : 10.1083/ jcb.200208092 . PMID 12707311 . 
  60. ↑ "Kinetokoren kodar en mekanisk omkopplare för att störa signalering av spindelsammansättningens kontrollpunkt". Naturens cellbiologi . 17 (7): 868-79. Juli 2015. DOI : 10.1038/ncb3179 . PMID26053220  . _
  61. ↑ Bruce Alberts. Cellens molekylärbiologi . — Sjätte upplagan. - New York, NY, 2015. - 1 volym (olika personsökningar) sid. — 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. ↑ "På vägen mot cancer: aneuploidi och den mitotiska kontrollpunkten". Naturrecensioner. Cancer . 5 (10): 773-85. Oktober 2005. doi : 10.1038/ nrc1714 . PMID 16195750 . 
  63. ^ "Genetiska instabiliteter i mänskliga cancerformer". naturen . 396 (6712): 643-9. December 1998. Bibcode : 1998Natur.396..643L . DOI : 10.1038/25292 . PMID  9872311 .
  64. ↑ "Orsakar aneuploidi cancer?". Aktuell åsikt i cellbiologi . 18 (6): 658-67. December 2006. doi : 10.1016/ j.ceb.2006.10.002 . PMID 17046232 . 
  65. ^ "Mutationer av mitotiska kontrollpunktsgener i mänskliga cancerformer". naturen . 392 (6673): 300-3. Mars 1998. Bibcode : 1998Natur.392..300C . DOI : 10.1038/32688 . PMID  9521327 .
  66. ↑ "Defekt spindelmonteringskontrollpunkt vid multipelt myelom". PLOS ETT . 6 (11): e27583. 2011. Bibcode : 2011PLoSO...627583D . doi : 10.1371/journal.pone.0027583 . PMID  22132115 . publikation med öppen tillgång
  67. ↑ Grady, William M. (2004). "Genomisk instabilitet och tjocktarmscancer". Cancer och metastaser recensioner . 23 (1-2): 11-27. DOI : 10.1023/A:1025861527711 . PMID  15000146 .
  68. ↑ "Ett krav på bröstcancerassocierad gen 1 (BRCA1) i spindelkontrollpunkten". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 101 (49): 17108-13. December 2004. Bibcode : 2004PNAS..10117108W . DOI : 10.1073/pnas.0407585101 . PMID  15563594 .
  69. ↑ "Mad2-överuttryck främjar aneuploidi och tumörbildning hos möss". cancerceller . 11 (1): 9-23. Januari 2007. DOI : 10.1016/j.ccr.2006.10.019 . PMID  17189715 .
  70. ^ "Överuttryck av BUBR1 är associerat med kromosomal instabilitet i blåscancer". Cancergenetik och cytogenetik . 174 (1): 42-7. April 2007. doi : 10.1016/ j.cancergencyto.2006.11.012 . PMID 17350465 . 
  71. ↑ 1 2 "Aneuploidins roll för att främja och undertrycka tumörer". Journal of Cell Biology . 185 (6): 935-7. Juni 2009. doi : 10.1083/ jcb.200905098 . PMID 19528293 . 
  72. ↑ Cross, Shawn M. (1995). "En p53-beroende musspindelkontrollpunkt." vetenskap . 3 (5202): 1353-1356. Bibcode : 1995Sci...267.1353C . DOI : 10.1126/science.7871434 . PMID  7871434 .
  73. ^ "Den molekylära basen och den potentiella rollen för survivin i cancerdiagnos och terapi". Trender inom molekylär medicin . 7 (12): 542-7. December 2001. DOI : 10.1016/S1471-4914(01)02243-2 . PMID  11733216 .
  74. ↑ "När genomet spelar tärning: kringgående av spindelmonteringskontrollpunkten och nästan slumpmässig kromosomsegregering i multipolära cancercellmitoser". PLOS ETT . 3 (4): e1871. April 2008. Bibcode : 2008PLoSO...3.1871G . doi : 10.1371/journal.pone.0001871 . PMID  18392149 . publikation med öppen tillgång
  75. ↑ "Inriktning på mikrotubuli för cancerkemoterapi". Aktuell medicinsk kemi. Anticancermedel . 5 (1): 65-71. Januari 2005. doi : 10.2174/ 1568011053352569 . PMID 15720262 . 
  76. ^ 1 2 "Aurora kinaser: nya mål för cancerterapi". Klinisk cancerforskning . 12 (23): 6869-75. December 2006. DOI : 10.1158/1078-0432.CCR-06-1405 . PMID  17145803 .
  77. ↑ "AURORA-A-förstärkning åsidosätter den mitotiska spindelmonteringens kontrollpunkt, vilket inducerar motstånd mot Taxol". cancerceller . 3 (1): 51-62. Januari 2003. DOI : 10.1016/S1535-6108(02)00235-0 . PMID  12559175 .
  78. ^ "VX-680, en potent och selektiv hämmare av små molekyler av Aurora-kinaserna, undertrycker tumörtillväxt in vivo". Naturmedicin . 10 (3): 262-7. Mars 2004. DOI : 10.1038/nm1003 . PMID  14981513 .
  79. ^ "Survivin, cancernätverk och pathway-directed drug discovery". Naturrecensioner. Cancer . 8 (1): 61-70. Januari 2008. DOI : 10.1038/nrc2293 . PMID  18075512 .
  80. ↑ "Induktion av apoptos av en hämmare av det mitotiska kinesinet KSP kräver både aktivering av spindelmonteringskontrollpunkten och mitotisk glidning". cancerceller . 8 (1):49-59. Juli 2005. DOI : 10.1016/j.ccr.2005.06.003 . PMID  16023598 .


Ytterligare läsning 

  • Larsen NA, Al-Bassam J, Wei RR, Harrison SC (januari 2007). "Strukturanalys av Bub3-interaktioner i den mitotiska spindelkontrollpunkten" . Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 104 (4): 1201-6. Bibcode : 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 (juli 2001). "Det mitotiska kontrollpunktsproteinet hBUB3 och mRNA-exportfaktorn hRAE1 interagerar med GLE2p-bindande sekvens (GLEBS)-innehållande proteiner." Journal of Biological Chemistry . 276 (28): 26559-67. DOI : 10.1074/jbc.M101083200 . PMID  11352911 .
  • Kitagawa R, Rose AM (december 1999). "Komponenter i spindelmonteringskontrollpunkten är viktiga i Caenorhabditis elegans." Naturens cellbiologi . 1 (8): 514-21. DOI : 10.1038/70309 . PMID  10587648 . S2CID  25953096 .

Länkar

 cellcykeln
Faser
Interfas
M-fas
Andra faser
Kontrollpunkter
Regulatorer
cykliner
  • A
  • B
  • D
  • E
  • F
Cyklinberoende kinaser
Ubiquitin-ligaser
Cdk-hämmare
  • Cip/Kip ( p21 , p27 , p57 )
  • INK4 ( p15 , p16 , p18 , p19 )
Övrig
  • cdc2
  • Cdc25
  • cdc42
  • Cellulärt apoptospredispositionsprotein
  • E2F
  • mognadsaccelerationsfaktor
  • Wee