Zachowanie integralności genomu po podziale komórkowym
Ligazy ubikwityny Cullin4A-RING E3 (CRL4) są kompleksami białkowymi, które odgrywają ważną rolę podczas replikacji DNA, segregacji chromosomów i kontrolowanej degradacji białek, zapewniając integralność genomu. Podczas mitozy mają miejsce modyfikacje potranslacyjne, takie jak ubikwitynacja (dodanie fragmentu cząsteczki ubikwityny) odgrywają kluczową rolę w regulacji i lokalizacji białek. Projekt "Function and regulation of CRL4s-based ubiquitin-dependent processes for mitotic progression" (JM_ETHZ_IEF_2009) został zainicjowany, aby zbadać mechanizmy regulacji mitozy w komórkach ludzkich, w których uczestniczą białka CRL4. Analizowano w szczególności enzymy uczestniczące w procesie ubikwitynacji. Naukowcy przeprowadzili zautomatyzowane obrazowanie żywych komórek o wysokiej zawartości z badaniem przesiewowym na bazie RNAi i z użyciem zaawansowanych technik mikroskopowych. Umożliwiło to monitorowanie poszczególnych komórek przez cały cykl komórkowych i identyfikację adaptorów substratów enzymów CRL4. Dwie obiecujące cząsteczki poddano bardziej wszechstronnej analizie czynnościowej i biochemicznej. Wyniki badania ujawniły, że jedna z nich oddziaływała na białka motoryczne i uczestniczyła w regulacji upakowania DNA w chromosomy podczas mitozy. Druga cząsteczka zapewniała właściwe ułożenie chromosomów podczas tworzenia kinetochorów w podziale mitotycznym. Kinetochor jest kompleksem białkowym, który stanowi miejsce przyłączenia mikrotubuli wrzeciona podziałowego do właściwie ułożonych chromosomów mitotycznych. Działania w ramach projektu wykazały, że białka CRL4 odgrywają ważną rolę w regulacji mitozy i zapewnianiu bezbłędnej ubikwitynacji głównych białek. Dalsze prace badawcze będą koncentrować się na odkryciu fizjologicznych substratów tych adaptorów. Te badania mają ogromne znaczenie dla opracowania przyszłych metod diagnozy i terapii genowej takich chorób, jak nowotwory złośliwe i zaburzenia genetyczne.
Słowa kluczowe
CRL4, integralność genomu, mitoza, cykl komórkowy, nowotwór złośliwy, ubikwityna, chromosom, proteoliza, adaptor substratu, kinetochor, zaburzenia genetyczne
