Dynamika molekularna wiernych podziałów komórkowych
Przyłączanie mikrotubuli wrzeciona podziałowego do chromosomów jest ściśle kontrolowanym procesem. Błędy w segregacji chromosomów są przyczyną wielu chorób genetycznych. Dopiero po prawidłowym przyłączeniu cykl komórkowy przechodzi do kolejnego etapu. W przeciwnym wypadku proces zostanie zatrzymany przez działanie tzw. punktu kontrolnego składania wrzeciona (SAC). Kinetochor przyłącza chromosomy do mikrotubuli, ale również stanowi platformę dla szlaków sygnałowych SAC. Niestety mechanizmy molekularne i dynamika powstawania sygnału hamującego cykl komórkowy pozostają nieznane, mimo że jest to jedna z najważniejszych funkcji komórki. Podczas projektu KT-MT INTERFACE (Molecular organization of the kinetochore-microtubule interface) badano architekturę i funkcje kinetochoru. W tym celu badacze odtworzyli cząstki kinetochorów z oczyszczonych białek. Korzystając z metody odtwarzania kompleksów naukowcy mogli zmapować architekturę kinetochoru, badać jego zachowanie podczas wiązania mikrotubuli oraz współpracę między białkami wiążącymi mikrotubule. Jednym z najbardziej fascynujących aspektów cyklu komórkowego jest sygnał SAC, nakazujący powstrzymanie tego procesu. SAC zatrzymuje cykl komórkowy do momentu, gdy wszystkie chromosomy znajdą się we właściwej, dwukierunkowej orientacji. W tym celu formowany jest punkt kontrolny mitozy (MCC). Nowo powstały MCC hamuje APC/C i tym samym zapobiega progresji cyklu komórkowego do etapu anafazy. Jako że prawie wszystkie białka SAC lokalizują do kinetochoru, zaproponowano, że kinetochor może regulować szybkość powstawania MCC, a tym samym siłę sygnału hamującego podział komórki. Zespół projektu z powodzeniem odtworzył dynamikę powstawania kompleksu MCC oraz zbadał katalizę procesów jego składania i rozpadu. Dalsze badania molekularne rzuciły światło na mechanizmy tego kluczowego procesu regulacji mitozy. W badaniu KT-MT INTERFACE odtworzono ponad 20 rekombinowanych podjednostek kinetochoru, które mogą wiązać mikrotubule, i odtworzono dynamikę powstawania MCC. Badanie to przełożyło się na lepsze poznanie struktury i funkcji sygnałowych kinetochoru.
Słowa kluczowe
Podział komórki, kinetochor, mikrotubule, punkt kontrolny składania wrzeciona, punkt kontrolny mitozy
