Посещений:
Слипание Сестринских Хроматид

Комплекс Cohesin

Sister chromatid cohesion and genome stability in vertebrate cells
C.Morrison, P.Vagnarelli, E.Sonoda, S.Takeda, W.C.Earnshaw
Biocem.Soc. Trans. V. 31, № 1, P. 263-265, 2003

Regulation of Sister Chromatid Cohesion between Chromosome Arms
Juan F. Gimeґnez-Abiaґ n, Izabela Sumara, Toru Hirota, Silke Hauf, Daniel Gerlich, Consuelo de la Torre, Jan Ellenberg, Peters
Current Biology, Vol. 14, 1187–1193, July 13, 2004,


Разделение сестринских хроматид в анафазе зависит от удаления cohesin комплексов с хромосом [1]. У позвоночных основная масса cohesin уже удалена с хромосомных плеч во время профазы и прометафазы [2, 3], но cohesin остаётся на центромерах вплоть до метафазы, когда cohesin расщепляется протеазой separase [3, 4]. В неповрежденных митозах слипчивость плеч тем не менее персистирует в течение всей метафазы и этого в принципе достаточно, чтобы поддерживать слипание сестринских хроматид [5]. Как поддерживается ассоциация плеч вплоть до метафазы неясно. В данной работе было показано, что небольшие количества cohesin м.б. выявлены в области между хроматидами метафазных хромосомных плеч. Если прометафаза удлинена с помощью обработки клеток ядами для микрторубочек, то эти cohesin комплексы отделяются от хромосомных плеч и слипание плеч исчезает. Если диссоциация cohesin в клетках, арестованных в прометафазе, подавлена в результате истощения Plk1 или ингибирования Aurora B, то слипание плеч сохраняется. Эти наблюдения указывают на то, что в нормальных митозах небольшие количества cohesin обеспечивают слипание плеч вплоть до метафазы. Если клетки, лишенные активности Plk1 и Aurora B, вступают в анафазу, то хроматиды теряют cohesin. Эта потеря предупреждается с помощью протеасомных ингибиторов, указывая тем самым на то, что она зависит от активации separase. Separase м., следовательно, расщеплять cohesin на центромерах и хроматидных плечах.

Оригинал этой статьи в формате *.pdf можно найти ЗДЕСЬ

Подробнее о белках Хромосмных Пассажирах в формате *.pdf ЗДЕСЬ и ЗДЕСЬ


Control of sister-chromatid cohesion in yeast and vertebrates. a, In budding yeast, sister chromatids (blue) are held together by cohesin complexes (orange) at metaphase. Degradation of Pds1 by APC/C Cdc20-dependent proteolysis releases Esp1, allowing it to cleave Scc1/Mcd1 and leading to the initiation of anaphase. b, In vertebrates, the bulk of cohesin dissociates from chromosomes during prophase, perhaps as a result of chromosome condensation. A small amount of cohesin remains on chromosomes, predominantly around centromeres. This pool of cohesin is cleaved by separin at the metaphase–anaphase transition. Activation of separin at this cell-cycle transition is brought about by destruction of securin by APC/CCdc20.

Sister chromatid cohesion


Эукариотическая анафаза не начинается до тех пор, пока спаренные сестринские хроматиды не будут прикреплены к противоположным полючам веретена с помощью своих кинетохор. Чтобы это происходило скоординировано, сестринские хроматиды должны оставаться сцепленными после репликации. Слипчивость хроматид обеспечивается мультибелковым комплексом cohesin. Он состоит, по крайней мере, из 4 субъединиц: Scc1p/Mcd1p (Rad21 у почкующихся дрожжей), Scc3p, Smc1p, Smc3p. У почкующихся дрожжей Scc1 расщепляется во время перехода от метафазы к анафазе с помощью реакции, которая нуждается в цистеин протеазе, наз. 'separase' (Esp1p; Cut1p у делящихся дрожжей). Она затем отделяется от хромосом в анафазе, это ведет к разделению сестринских хроматид. Напротив, у метазоа комплексы кохезина из хромосомных плеч удаляется во время профазы с помощью пути, независимого от расщепления, но зависимого от сепаразы пути, которая расщепляет центромерный cohesion во время перехода от метафазы к анафазе. Это последнее событие, по-видимому, ответственно за разделение сестринских хроматид в анафазе, как это показано на делящихся дрожжах. Предполагается, что расщепление Scc1 нарушает соединение между сестринскими хроматидами, позволяя тем самым микротрубочкам растаскивать хроматиды к разным полюсам.

Chromosomal passengers


Хромосомными пассажирами являются белки, которые обнаруживают сложную и динамическую локализацию во время митозов. Они ассоциируют вдоль хромосомной оси во время профазы, концентрируются в центромере в метафазе и движутся от центромер к центральному региону митотического веретена в анафазе. Один из них Aurora B, является одной из многочисленных существенных протеин киназ, которые регулируют прогресс в ходе митоза. Aurora В необходима для выстраивания хромосом в метафазную пластинку и для окончания цитокинеза в клетках метазоа. Она участвует также до некоторой степени в конденсации хромосом. Др. хромосомным пассажиром является inner centromere protein (INCENP) и survivin, оба физически взаимодействуют с Aurora B. Их нехватка ведет к неправильной локализации Aurora B и клеточным дефектам, неотличимых от тех, что вызываются нехваткой Aurora B.

Conditional inactivation of SCC1 in chicken DT40 cells


В В-лимфоидной клеточной линии DT40 кур был нарушен локус SCC1. После репрессии Scc1 трансгена существенно увеличивалось расстояние между сестринскими хроматидами в интерфазе и митозе, подтверждая, что Scc1 необходим для поддержания сестринских хроматид в тесном сцеплении в клетках позвоночных. Ни репликация ДНК, ни конденсация хромосом не зависят, по-видимому, от слипания сестринских хроматид.
Scc1- клетки заканчивают пролиферацию сразу после репрессии SCC1 и клетки начинают накапливаться в G2/M и интенсивно гибнуть чуть позднее, указывая тем самым, то Scc1 существенен для своевременного завершения митозов. Масса митотически арестованных клеток блокируется в прометафазе с большей частью хромосом, организованных в метафазную пластинку, но с достоверным минимумом разбросаны по веретену. Т.к. небольшое количество Scc1- клеток ухитряется выйти из митоза, то эти клетки постоянно обнаруживают высокие уровни неправильного расхождения хромосом, указывающего на дефекты или прикрепления или функционирования кинетохор. Сборка кинетохор в отсутствие Scc1 происходит, по-видимому, нормально, на что указывает нормальное связывание коституитивных кинетохорных белков CENP-H и CENP-C и сигнального компонента Mad2; однако, распределение хромосомного passenger белка INCENP аномально - он связан с хромосомами, но не способен достигать как обычно внутренних центромер. Взаимодействующий с ним survivin также неправильно локализуется в отсутствие Scc1. Эти наблюдения согласуются с находкой, что Rad21/Scc1-истощенные S.pombe, обнаруживают дефектную доставку в митотические хромосомы хромосомных пассажиров, Bir1/Cut7 (предполагаемый гомолог survivin) и киназы Aurora.

Spindle-kinetochore attachment and mitotic checkpoint


КПП (checkpoint) веретена, которые отслеживает или натяжение между сестринскими центромерами или их оккупацию с помощью веретена, активируется с помощью любой из сестринских кинетохор, которые не установили биполярного прикрепления к аппарату веретена. Т.к. активация separase зависит от активности anaphase-promoting complex/cyclosome, то контроль anaphase-promoting complex/cyclosome с помощью checkpoint веретена интегрирует выстраивание метафазных хромосом в начале анафазы. Cohesin обогащает центромеры или проксимальную к центромере область, он, по-видимому, играет существенную роль в генерации динамического натяжения между микрротрубочками и сестринскими хроматидами у дрожжей. В клетках животных это натяжение необходимо для установления стабильного прикрепления кинетохор к трубочкам и, по-видимому, использует для ослабляющей регуляции checkpoint веретена. Очевидно, что цетромеры неустановившихся хромосом у Scc1-дефицитных клеток в прометафазе являются позитивными по Mad2 и BubR1 белкам, это указывает на то, что checkpoint веретена передаёт сигналы, объясняя арест митоза в отсутствии cohesin.

Cohesin in interphase nuclei facilitates homologous recombinational DNA repair


Rad21 делящихся дрожжей первоначально был идентифицирован у мутантов чувствительных к облучению, тогда было установлено, что Scc1-Rad21 участвует в репарации двунитчатых разрывов ДНК (DSBs). Изучение системы DT40 показало, что гомологичная рекомбинация играет важную роль в репарации DSBs, возникающих во время репликации ДНК и индуцированных ионизирующей радиацией в поздней S-G2 фазах. Уровень спонтанно возникающих хромосомных разрывов были лишь слегка увеличен в Scc1- клетках. Это согласуется с тем, что, по-видимому, не существует проблем в S-фазе. И уровень ионизирующей радиацией индуцированных аберраций и частота обменов в сестринских хроматидах, обусловливаемых гомологичной рекомбинацией, существенно увеличиваются в Scc1-клетках. Т.о., потеря слипчивости между сестринскими хроматидами в отсутствие cohesin снижает эффективность поиска соотв. последовательностей для репарации с помощью гомологичной рекомбинации. Сходным образом участие Scc1-Rad21 в репарации DSBs у дрожжей подтверждает, что это эволюционно законсервированная функция слипчивости сестринских хромосом.

Complex role for cohesion in controlling chromosome bi-orientation


Неясно как cohesin участвует в обеспечении биполярного прикрепления сестринских хроматид к митотическому веретену. Ясно, что cohesin почкующихся дрожжей облегчает биполярное прикрепление центромер к микротрубочкам веретена. Установлено, что натяжения является важным фактором в би-ориентации. Наши результаты, что Scc1 необходим для собственно поставки комплекса хромосомных пассажиров во внутренние центромеры м. служить дополнительным элементом, объясняющим неправильное расположение метафазных хромосом в Scc1-дефицитных DT40 клетках. С помощью RNAi в клетках Drosophila установлено, что белок INCENP абсолютно необходим для хромосом, чтобы достичь стабильного биполярного прикрепления к веретену. Роль INCENP в обеспечении биполярного прикрепления остаётся неясной, но он м. участвовать в действии киназы Aurora B, которая также необходима для поставки INCENP в центромеры клеток Drosophila. Jmrhsdftncz возможность, что хромосомные пассажиры функционируют ниже Scc1, регулируя активность кинетохор, подтверждая тем самым, что cohesins м. функционировать не только как структурные связи между сестринскими хроматидами, генерируя нятяжение, но и выполняя др. роли в регуляции митоза.
Даже в отсутствие функционального Scc1 сестринские хроматиды не разделяются полностью в большинстве клеток. Механизмы, лежащие в основе ассоциации сестринских хроматид остаются неизвестными. Это м.б. обусловлено альтернативной системой для сцепления сестринских хроматид или персистированием низких уровней остаточных Scc1, которые не выявляются. Возможной альтернативной системой м.б. ДНК intercaenations, генерируемые во время репликации. В пользу этого говорит то, что топоизомераза IIα является субстратом для киназы Aurora И in vitro и что активность топоизомеразы II гарантирует, что принципиальные натяжение стабилизирующие взаимодействия между кинетохорами и микротрубочками генерируются с помощью cohesin.
бильярдный стол своими руками. установка ремонт сантехники
Сайт создан в системе uCoz