Сепараза , также известная как сепарин , представляет собой цистеиновую протеазу, отвечающую за запуск анафазы путем гидролиза когезина , который является белком, ответственным за связывание сестринских хроматид на ранней стадии анафазы . [5] В организме человека separin кодируется ESPL1 гена . [6]
СОДЕРЖАНИЕ
1 открытие
2 Функция
3 Регламент
4 ссылки
5 Дальнейшее чтение
6 Внешние ссылки
Открытие [ править ]
У S. cerevisiae сепараза кодируется геном esp1 . Esp1 был открыт Ким Нэсмит и его коллегами в 1998 году. [7] [8]
Функция [ править ]
Когезиновый комплекс дрожжей состоит из специализированных белков, включая Scc1. [9]
Стабильная когезия между сестринскими хроматидами перед анафазой и их своевременное разделение во время анафазы имеют решающее значение для деления клеток и наследования хромосом. У позвоночных сцепление сестринских хроматид осуществляется в 2 этапа посредством различных механизмов. Первый шаг включает фосфорилирование STAG1 или STAG2 в когезиновом комплексе. Вторая стадия включает расщепление субъединицы когезина SCC1 ( RAD21 ) с помощью сепаразы, которое инициирует окончательное разделение сестринских хроматид. [10]
В S.cerevisiae , , Esp1 кодируется ESP1 и регулируется секурин PDS1 . Две сестринские хроматиды первоначально связаны вместе когезиновым комплексом до начала анафазы, после чего митотическое веретено раздвигает две сестринские хроматиды, оставляя каждой из двух дочерних клеток эквивалентное количество сестринских хроматид. Белки, которые связывают две сестринские хроматиды, предотвращая преждевременное разделение сестринских хроматид, являются частью семейства белков когезинов . Один из этих белков cohesin, критических для слипания сестринских хроматид, - это Scc1. Esp1 - это сепаразный белок, который расщепляет субъединицу когезина Scc1 (RAD21), позволяя сестринским хроматидамразделиться в начале анафазы во время митоза . [8]
Регламент [ править ]
Сетевая диаграмма с петлями обратной связи для генерации переключательной активации анафазы. [11]
Когда клетка не делится, сепаразе предотвращается расщепление когезина за счет его ассоциации с другим белком, секурином , а также фосфорилирования комплексом циклин-CDK . Это обеспечивает два уровня негативной регуляции для предотвращения несоответствующего расщепления когезина. Обратите внимание, что сепараза не может функционировать без первоначального образования комплекса секурин-сепараза у большинства организмов. Это потому, что секурин помогает правильно складывать и разделять в функциональную конформацию. Однако дрожжам, по-видимому, не требуется секурин для образования функциональной сепаразы, поскольку анафаза возникает у дрожжей даже при делеции секурина. [9]
По сигналу анафазы секурин убиквитинируется и гидролизуется, высвобождая сепаразу для дефосфорилирования комплексом APC- Cdc20. Затем активная сепараза может расщеплять Scc1 для высвобождения сестринских хроматид.
Separase инициирует активацию Cdc14 в ранней анафазе [12], и было обнаружено, что Cdc14 дефосфорилирует секурин, тем самым повышая его эффективность в качестве субстрата для деградации. Наличие этой петли положительной обратной связи предлагает потенциальный механизм для придания анафазе поведения, более напоминающего переключение. [11]
Рисунок 4: Возможная сетевая диаграмма, включающая securin и separase для генерации переключательной активации анафазы
Ссылки [ править ]
^ a b c GRCh38: Ensembl, выпуск 89: ENSG00000135476 - Ensembl , май 2017 г.
^ a b c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000058290 - Ensembl , май 2017 г.
^ "Human PubMed Reference:" . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ «ESPL1 - Сепарин - Homo sapiens (Человек) - Ген и белок ESPL1» . Uniprot.org . 2010-10-05 . Проверено 14 мая 2016 .
^ Нагасе Т, Н Секи, Ишикава К, Танака А, Nomura Н (февраль 1996 г.). «Прогнозирование кодирующих последовательностей неидентифицированных генов человека. V. Кодирующие последовательности 40 новых генов (KIAA0161-KIAA0200), выведенные путем анализа клонов кДНК из линии клеток человека KG-1» . ДНК Res . 3 (1): 17–24. DOI : 10.1093 / dnares / 3.1.17 . PMID 8724849 .
^ Ciosk R, Zachariae W, Михаэлис C, Шевченко, Mann М, Нэсмит K (июнь 1998). «Комплекс ESP1 / PDS1 регулирует потерю сцепления сестринских хроматид при переходе от метафазы к анафазе у дрожжей». Cell . 93 (6): 1067–76. DOI : 10.1016 / S0092-8674 (00) 81211-8 . PMID 9635435 . S2CID 9951929 .
^ а б Ульманн Ф ; Lottspeich F; Нэсмит К. (июль 1999 г.). «Разделению сестринских хроматид в начале анафазы способствует расщепление субъединицы когезина Scc1». Природа . 400 (6739): 37–42. Bibcode : 1999Natur.400 ... 37U . DOI : 10.1038 / 21831 . PMID 10403247 . S2CID 4354549 .
^ a b Морган, Дэвид О (2007). Клеточный цикл: принципы управления . Лондон: Издается New Science Press совместно с Oxford University Press. ISBN 978-0-87893-508-6.
^ ВС Y, Kucej M, Вентилятор ГИ, Ю. Н, вс QY, Цзоу H (апрель 2009). «Разделение набирается в митотические хромосомы, чтобы разрушить сцепление сестринских хроматид ДНК-зависимым образом» . Cell . 137 (1): 123–32. DOI : 10.1016 / j.cell.2009.01.040 . PMC 2673135 . PMID 19345191 .
^ a b Холт LJ, Крутчинский А.Н., Морган Д.О. (июль 2008 г.). «Положительная обратная связь обостряет переключатель анафазы» . Природа . 454 (7202): 353–7. Bibcode : 2008Natur.454..353H . DOI : 10,1038 / природа07050 . PMC 2636747 . PMID 18552837 .
^ Stegmeier F, Visintin R, Амон A (январь 2002). «Разделитель, полокиназа, кинетохорный белок Slk19 и Spo12 функционируют в сети, которая контролирует локализацию Cdc14 во время ранней анафазы». Cell . 108 (2): 207–20. DOI : 10.1016 / S0092-8674 (02) 00618-9 . PMID 11832211 . S2CID 2408261 .
Дальнейшее чтение [ править ]
МакГрю Дж, Гетч Л., Байерс Б., Баум П. (1992). «Потребность в ESP1 в ядерном отделе Saccharomyces cerevisiae» . Мол. Биол. Cell . 3 (12): 1443–54. DOI : 10.1091 / mbc.3.12.1443 . PMC 275712 . PMID 1493337 .
Ciosk R, Zachariae W, Michaelis C, Shevchenko A, Mann M, Nasmyth K (1998). «Комплекс ESP1 / PDS1 регулирует потерю сцепления сестринских хроматид при переходе от метафазы к анафазе у дрожжей». Cell . 93 (6): 1067–76. DOI : 10.1016 / S0092-8674 (00) 81211-8 . PMID 9635435 . S2CID 9951929 .
Дженсен С., Сигал М., Кларк Д., Рид С. (2001). «Новая роль сепарина Esp1 у почкующихся дрожжей в удлинении веретена анафазы: доказательства того, что правильная ассоциация Esp1 с веретеном регулируется с помощью Pds1» . J. Cell Biol . 152 (1): 27–40. DOI : 10,1083 / jcb.152.1.27 . PMC 2193664 . PMID 11149918 .
Кумар П., Ченг Х, Паудьял С., Накамура В. (2020). «Гаплонедостаточность протеазы когезина, Separase, способствует регенерации гемопоэтических стволовых клеток у мышей». Стволовые клетки . 38 (12): 1624–1636. DOI : 10.1002 / stem.3280 . PMID 32997844 . S2CID 222147920 .
Внешние ссылки [ править ]
разделение в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
