Der kontraktile Ring

Der letzte Schritt des Zellzyklus, der eine Zelle in zwei Tochterzellen aufteilt, wird als Zytokinese bezeichnet. Die Zytokinese beginnt nach der Chromosomentrennung in der Mitose und endet, wenn sich die Zelle teilt.

Der Beginn der Zytokinese ist durch das Auftreten einer Falte gekennzeichnet, die als Spaltfurche bezeichnet wird. Beginnend in der Anaphase vertieft sich die Furche und breitet sich aus, um einen Ring um die Zelle zu bilden. Diese Kompression, die die Zelle letztlich in zwei Teile teilt, wird durch den kontraktilen Ring erzeugt.

Ein Protein namens RhoA ist der Hauptregulator der kontraktilen Ringanordnung und -funktion. Um sicherzustellen, dass der kontraktile Ring an der richtigen Stelle gebildet wird, wird RhoA lokal an der Zellrinde in der Nähe des Äquators der Zelle aktiviert. RhoA sorgt zusammen mit Anaphase-Spindelfasern auch dafür, dass der kontraktile Ring zum richtigen Zeitpunkt nach der Chromosomensegregation gebildet wird.

Der kontraktile Ring besteht aus Strukturproteinen, darunter Aktinfilamente und Myosin-II-Filamente. Die RhoA-Aktivität führt zum Zusammenbau von Myosin II und antiparallelen Aktinfilamenten in der Struktur des kontraktilen Rings. RhoA fördert die lokalisierte Polymerisation von Aktinfilamenten, die für die kontraktile Ringbildung notwendig ist.

Die kontraktilen Ringkomponenten erzeugen die Kraft, die notwendig ist, um die Zelle zu teilen. Ein Mechanismus der Kontraktion ist die motorische Aktivität des Myosins. Hier bewegen sich Myosinfilamente in Richtung des Plus-Endes benachbarter antiparalleler Aktinfilamente. Diese Aktivität zieht das antiparallele Aktin an, wodurch sie aneinander vorbeigleiten und den Ring zusammenziehen.

Die Kontraktion des Rings setzt sich fort, bis er zwei neue Zellen abklemmt. Der Ring wird abgebaut, sobald die neuen Zellen gebildet werden.

Eine ineffiziente oder fehlende Bildung eines kontraktilen Rings kann zu einer abnormalen Zellteilung, einem beeinträchtigten Wachstum und dem Potenzial für die Tumorbildung führen.