Na początek kilka podstawowych informacji. Przed podziałem komórki dwie kopie każdego chromosomu są połączone ze sobą w regionie zwanym centromerem. Kiedy nadchodzi czas rozdzielenia, są one rozsuwane wzdłuż przypominających linę mikrotubul w komórkach potomnych. Kompleks białkowy zwany kinetochorem łączy centrum każdego chromosomu z jego mikrotubulami i dlatego jest niezbędny do segregacji chromosomów.
„Konstytutywna sieć związana z centromerem” (CCAN), podkompleks kinetochoru zakotwiczony w centromerze, jest ważną podstawą, na której kinetochor może się gromadzić i łączyć z mikrotubulami. Wcześniejsze dane wskazywały, że jedno z białek CCAN, CENP-C, jest szczególnie interesujące, ale jego dokładna rola pozostaje niejasna. Dlatego zespół badawczy wykorzystał analizy biochemiczne do zbadania, w jaki sposób CENP-C przyczynia się do segregacji chromosomów.
„Chociaż różne gatunki badane w laboratoriach są bardzo różne, takie jak drożdże, kurczaki i ludzie, CENP-C jest obecny we wszystkich z nich” – mówi Masatoshi Hara, główny autor badania. „Nazywa się to konserwacją i sygnalizuje naukowcom, że białko to odgrywa zasadniczą rolę w komórkach”.
Celem zespołu było zidentyfikowanie części białka CENP-C, zwanych domenami, które były kluczowe dla jego funkcji. Pracowali z komórkami kurczaka, które zostały zaprojektowane tak, aby można było dowolnie wyłączyć ekspresję białka CENP-C. Umożliwiło to naukowcom ekspresję wersji beta białka CENP-C z usuniętymi poszczególnymi domenami i zbadanie wpływu na komórki.
„Usunęliśmy dwie części CENP-C: domenę wiążącą CCAN i region C-końcowy, który zawiera domenę znaną jako Cupin” – wyjaśnia Tatsuo Fukagawa, główny autor artykułu. „Nasze dane pokazują, że oba są niezbędne i wystarczające, aby CENP-C normalnie funkcjonował w komórkach kurzych. Komórki nie mogą prawidłowo rosnąć i dzielić się bez niego.”
Dalsze eksperymenty wykazały, że domena Cupin CENP-C, zarówno u kurcząt, jak i u ludzi, tworzy łańcuch powtarzających się jednostek. W komórkach kurzych z wyłączoną ekspresją CENP-C eksperymentalna ekspresja transkryptu CENP-C z usuniętą domeną Cupin nie mogła przywrócić normalnej funkcji wzrostu komórek.
„Nasze analizy wskazują, że oligomery domeny Cupin są niezbędne do normalnego funkcjonowania CENP-C, w szczególności poprzez wspieranie lokalizacji CCAN w centrosomie i ułatwianie regulacji kinetochoru” – mówi Hara.
Te wyniki pokazują nam jeden sposób, w jaki organizm zachowuje integralność genetyczną. Informacje te mogą pomóc w opracowaniu terapii zapobiegających lub leczących choroby związane z genomem. Ponadto, ujawniając, że CENP-C wspiera składanie centromeru/kinetochoru poprzez aktywność domeny Cupina, badanie to ujawniło mechanizm molekularny leżący u podstaw jednego z podstawowych procesów życiowych.
Wykres 1
Segregacja chromosomów i kinetochoru
Źródło: Masatoshi Hara, Tatsuo Fukagawa
zdjęcie 2
Oligomeryzacja i funkcja domeny kupinowej CENP-C
Źródło: Masatoshi Hara, Tatsuo Fukagawa
Figa. 3
Oligomeryzacja CENP-C poprzez jego domenę Cupin ma kluczowe znaczenie dla składania kinetochoru/centromeru
Źródło: Masatoshi Hara, Tatsuo Fukagawa
„Analityk. Nieuleczalny nerd z bekonu. Przedsiębiorca. Oddany pisarz. Wielokrotnie nagradzany alkoholowy ninja. Subtelnie czarujący czytelnik.”
