Securin

Securin ( eng.  Securin ) är ett protein som är involverat i hanteringen av metafas -anafasövergången och anafas . Efter biorientering av kromosompar och inaktivering av spindelkontrollpunktssystemet producerar det huvudsakliga regleringssystemet, som inkluderar securin, en skarp stimulering som orsakar mycket synkron kromosomseparation i anafas [1] .

Securin och separaza

Securin finns initialt i cytoplasman och binder till separase , ett proteas som bryter ner kohesinringen som binder två systerkromatider . Separatas är avgörande för uppkomsten av anafas . Detta securin-separas-komplex bevaras när securin fosforyleras av Cdk1, vilket hämmar ubiquitination . Separase är associerat med securin och fungerar inte [1] .

Dessutom är både securin och separase mycket konserverade proteiner (Figur 1) [1] . Det bör noteras att separaset inte kan fungera utan den preliminära bildningen av securin-separas-komplexet. Detta beror på att securin hjälper till att hålla separasen korrekt i en funktionell konformation. Jäst verkar dock inte kräva securin för att bilda en fungerande separas i anafas, eftersom detta sker i muterad jäst som saknar securin [1] .

Securins roll i uppkomsten av anafas

Grundläggande mekanism

Securin har 5 kända fosforyleringsställen som är mål för Cdk1; 2 platser vid N-terminalen i Ken-box- och D-box-regionerna är kända för att påverka APC-igenkänning och ubiquitination (Figur 2) [2] . För uppkomsten av anafas defosforyleras securin av Cdc14 och andra fosfataser . Defosforylerat securin känns igen av anafasstimuleringskomplexet (APK), bundet primärt av Cdc20 (Cdh1 är också ett aktiverande substrat för APC). APC Cdc20-komplexet ubiquitinerar securin för att bryta ned det. Detta leder till frisättning av separas, som kan förstöra kohesin och initiera kromosomseparation [1] [2] .

Nätverksegenskaper

Securin tros kombinera flera regulatoriska ingångar, vilket skapar en separat aktiveringsbrytare, vilket resulterar i koordinerad anafas. Detta inkluderar sannolikt ett nätverk med flera återkopplingsslingor, inklusive några positiva, som resulterar i en beteendeväxling. Det tyder också på att signalvägen genererar en switch som innehåller positiv feedback för Cdc14-aktivering genom separas [3] , vilket leder till defosforylering och nedbrytning av securin (Figur 3) [2] .

David Morgans grupp fann att segregeringstiden för kromosom 4 och 5 förlängs avsevärt i spirande jäststammar genom mutationer i de 2 N-terminala securin-fosforyleringsställena och dess nya deletionsvarianter. Dessutom visar dessa mutantstammar mycket höga felsegregeringspoäng jämfört med normala stammar. En funktionsomkopplare behövs för att inducera snabb, koordinerad kromosomsegregation i anafas. Detta innebär att allvarlig inaktivering av separas av securin kommer att leda till plötslig, snabb förstörelse av securin och aktivering av separas, vilket är avgörande för korrekt anafas.

I allmänhet verkar securin och separase i ett anafasregulatoriskt nätverk. Figur 4 visar ett potentiellt nätverksdiagram [1] [2] .

Anteckningar

  1. 1 2 3 4 5 6 Morgan, David O. Cellcykeln: principer för  kontroll . - London: Publicerad av New Science Press i samarbete med Oxford University Press, 2007. - ISBN 0-87893-508-8 .
  2. 1 2 3 4 Holt LJ, Krutchinsky AN, Morgan DO Positiv återkoppling skärper anafasomkopplaren   // Nature . - 2008. - Juli ( vol. 454 , nr 7202 ). - s. 353-357 . - doi : 10.1038/nature07050 . — PMID 18552837 .
  3. Stegmeier F., Visintin R., Amon A. Separase, polokinas, kinetochoreproteinet Slk19 och Spo12 fungerar i ett nätverk som kontrollerar Cdc14-lokalisering under tidig anafas  // Cell  :  journal. - Cell Press , 2002. - Januari ( vol. 108 , nr 2 ). - S. 207-220 . - doi : 10.1016/S0092-8674(02)00618-9 . — PMID 11832211 .

Länkar