18.12:

18.12: Контрольная точка сборки шпинделя

JoVE Core
Molecular Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

JoVE Core Molecular Biology

The Spindle Assembly Checkpoint

Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

Previous Video

18.11: Separation of Sister Chromatids

Next Video

18.13: Anaphase A and B

3,130 Views

•

02:19 min

•

April 07, 2021

Overview

Контрольная точка сборки шпинделя представляет собой механизм молекулярного надзора, обеспечивающий точность сегрегации хромосом во время анафазы. Контрольная точка контролирует выполнение всех предварительных этапов перед сегрегацией хромосом, чтобы определить, следует ли продолжить процесс сегрегации или он должен быть отложен.

Многие белки функционируют вместе, чтобы контролировать контрольную точку сборки веретена. Мутации, влияющие на эти белки, могут позволить клеткам преждевременно перейти в анафазу, что приведет к сегрегации хромосом независимо от завершения всех необходимых этапов. Следовательно, образующиеся дочерние клетки могут получить меньше или больше нормального числа хромосом. Это состояние с аномальным числом хромосом в клетке называется анеуплоидией, которая может привести ко многим дефектам развития.

Контрольная точка сборки шпинделя активируется при наличии неприкрепленных или неправильно прикрепленных кинетохоров. Две модели объясняют срабатывание механизма контрольной точки — модель крепления и модель натяжения. Модель прикрепления подчеркивает, что насыщение или полная занятость кинетохоров кинетохорами-микротрубочками приводит к отключению механизма контрольных точек. В качестве альтернативы, модель натяжения утверждает, что напряжение, возникающее при прикреплении правильного веретена-микротрубочки к кинетохору, отвечает за выключение механизма контрольной точки. Тем не менее, исследования показывают, что механизмы крепления и натяжения необходимы для обеспечения точности контроля контрольной точки сборки шпинделя.

Transcript

Контрольная точка сборки шпинделя представляет собой механизм наблюдения, который контролирует переход из метафазы в анафазу.

Эта контрольная точка гарантирует, что все хромосомы правильно прикреплены к противоположным полюсам веретена на митотическом веретене. Контрольная точка задерживает наступление анафазы до тех пор, пока все хромосомы не станут биориентированными, чувствуя напряжение, возникающее внутри кинетохора, тем самым предотвращая преждевременную и неправильную хромосомную сегрегацию.

Отсутствие кинетохорных веретенообразных насадок создает минимальное напряжение между внешним кинетохорным слоем и внутренним кинетохорным слоем. Этот недостаточный уровень натяжения генерирует отрицательный сигнал, воспринимаемый путем контрольной точки сборки шпинделя.

Этот негативный сигнал способствует привлечению Mad2, компонента пути контрольной точки, в неприкрепленные кинетохоры. Неприсоединенный кинетохор катализирует конформационные изменения в Mad2, активируя белок. Активированный Mad2 связывается с другими компонентами из пути контрольной точки, образуя митотический комплекс контрольных точек, или MCC.

MCC связывается с комплексом Cdc20-APC/C и ингибирует его. Неактивный комплекс APC/C не способен убиквитинировать и разрушать белок секурин, связанный с протеазой, называемой сепараза. Связанная с секурином секураза неактивна и не способна расщеплять когезиновые кольца, связывающие сестринские хроматиды вместе, тем самым предотвращая разделение сестринских хроматид.

Правильная биориентация всех сестринских хроматид в клетке подавляет путь контрольной точки сборки веретена. Комплексы Cdc20-APC/C теперь активируются и убиквитинируют секурин, высвобождая активную сепаразу. Сепараза расщепляет когезиновые кольца, позволяя разделять сестринские хроматиды.

Таким образом, механизм контрольной точки сборки шпинделя обеспечивает точность хромосомной сегрегации.