Experter i mitos (celldelning) vid University of Virginia Health System har gjort upptäckter som förklarar hur ett protein kinas Aurora B kan ha en sådan stor roll i att vägleda och övervaka processen med celldelningen.
Denna upptäckt slutändan kan bidra till att förklara rumsliga reglering under celldelningen, enligt deras Resultaten, som publiceras i Science på Jan 24.
Under slutskedet av celldelning har varje kromosom två replikerade DNA-strängar som måste delas upp mellan de två nya cellerna. Todd Stukenberg, Ph.D., docent, och hans team i UVA Institutionen för biokemi och molekylär genetik, ställde två frågor att deras forskning delvis har svarat:
1. Kromosomer måste anpassa längs den centrala axeln av en mitotiska spindeln innan de kan dras isär och de två kromatider placeras i två dotterceller. Om en kromosom ännu inte är anpassad, hur cellen vet att det inte borde dela?
2. Mikrotubuli är de strukturer som fäster ändarna av cellerna att dra och dela dem på mitten vid celldelning. Hur känner igen cellen felaktig mikrotubuli anknytning till kromosomer, och hur cellen fixa dem innan divisionen?
Aurora-B höll svar på båda dessa frågor.
"Kinaser är information processorer i cellen. Vi visste från tidigare studier att Aurora-B var en viktig mitotiska regulator och kunde vända på en "vänta" signal om kromosomer inte var anpassad. Nya data ger viktiga insikter i hur kinas är specifikt aktiveras under detta tillstånd, "Stukenberg sagt. "Likaså är Aurora B kinas skyldig att fastställa felaktig mikrotubuli bilagor, så att varje kromatid kan dras isär för att skapa två likadana nya celler som vardera innehåller exakta kopior av det genetiska materialet. Våra data visar också hur felaktig bifogade filer aktiverar Aurora B. "
Stukenberg och kollegor undersökt aktivering av Aurora-B och funnit att det finns minst två oberoende mekanismer för att aktivera Aurora-B som är beroende av kinaser plats på kromosomen. Dessutom kunde de beskriva två distinkta aktivering mekanismer:
1. Aurora-B aktivering vid centromerer behöver två kofaktorer, telofas disc-60kD (TD-60) och mikrotubuli. TD-60 reglerar Aurora-B på flera nivåer, eftersom TD-60 lokaliserar både komplexa kromosomen passagerare och en histon kinas aktivitet som Haspin kinas till centromerer.
2. Aurora-B-substrat kan hämma kinas handling, och denna hämning är lättad av fosforylering av dessa substrat av andra kinaser (Plk1 och Haspin kinaser).
"Aktiveringen mekanismen, särskilt kravet på mikrotubuli, ger inblick i hur Aurora B kan bearbeta information för ett antal mitotiska funktioner som andra och vi har visat att kinas reglerar", säger Stukenberg.
Konsekvenser för cancerbehandling