Erillinen

Separaasi , joka tunnetaan myös nimellä separiini, on kysteiiniproteaasi , joka on vastuussa  anafaasin käynnistämisestä hydrolysoimalla kohesiinia , proteiinia , joka on vastuussa sisarkromatidien sitomisesta anafaasin varhaisissa vaiheissa [ 1] . Ihmiskehossa sepiiniä koodaa ESPL1 - geeni [2] .  

Discovery

S. cerevisiaessa espl -geeni koodaa separaasia. Kim Nasmyth ja kollegat löysivät sen vuonna 1998 [3] [4] .

Toiminto

Sisarkromatidien välinen vakaa koheesio ennen anafaasia ja niiden oikea-aikainen erottaminen anafaasissa ovat kriittisiä solujen jakautumiselle ja kromosomien periytymiselle . Selkärankaisilla sisarkromatidin koheesio hajoaa kahdessa vaiheessa eri mekanismien avulla. Ensimmäinen vaihe sisältää STAG1 tai STAG2 fosforyloinnin kohesiinikompleksissa . Toinen vaihe sisältää kohesiinialayksikön SCC1 ( RAD21 ) pilkkomisen separaasilla, joka käynnistää sisarkromatidien lopullisen erottelun [6] .

S. cerevisiaessa Esp1 :tä koodaa esp1-1 ja sitä säätelee securin PDS1. Kohesiinikompleksi sitoo kahta sisarkromatidia alun perin yhteen vasta anafaasin alkaessa, jonka aikana mitoottinen kara erottaa kaksi sisarkromatidia toisistaan, jolloin kummallekin kahdelle tytärsolulle jää vastaava määrä sisarkromatideja. Proteiinit, jotka sitovat kahta sisarkromatidia sallimatta sisarkromatidien ennenaikaista erottamista, ovat osa proteiinien kohesiiniperhettä. Yksi näistä proteiineista, jotka ovat tärkeitä sisarkromatidin koheesiolle, on Scc1. Esp1 on separaasiproteiini, joka pilkkoo Scc1:n (Rad21) kohesiinialayksikön, minkä ansiosta sisarkromatidit voivat erottua anafaasin alkaessa mitoosin aikana [4] .

Asetus

Kun solu ei ole jakautumassa, separaasi estää kohesiinin erottumisen liittymällä toiseen proteiiniin, securiiniin , ja myös fosforyloimalla sykliini-CDK-kompleksin avulla. Tämä tarjoaa kaksi alassäätötasoa estämään sopimattoman kohesiinin pilkkoutumisen. Huomaa, että separaasi ei voi toimia ilman securiini-separaasikompleksin alkuvaiheen muodostumista useimmissa organismeissa. Tämä johtuu siitä, että securin auttaa pitämään separasea toiminnallisessa rakenteessa. Hiiva ei kuitenkaan näytä tarvitsevan securiinia muodostaakseen toiminnallisen separaasin, koska hiivassa esiintyy anafaasia, vaikka securiini on poistettu [5] .

Anafaasisignaalin jälkeen securiini ubiquitinoituu ja hydrolysoituu vapauttaen separaasia APC -Cdc20-kompleksin defosforyloimiseksi . Aktiivinen separaasi voi pilkkoa Scc1:n vapauttaakseen sisarkromatideja.

Separaasi käynnistää Cdc14 [en] aktivaation anafaasin alussa 8 ] ja Cdc14 defosforyloi securiinin , mikä lisää sen tehokkuutta hajoamissubstraattina. Tämän positiivisen palautteen läsnäolo tarjoaa mahdollisen mekanismin anafaasin aikaansaamiseksi laajennetulla käyttäytymiskytkimellä [7] .

Muistiinpanot

1. ↑ ESPL1 - Separin - Homo sapiens (ihminen) . Haettu 11. kesäkuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 30. heinäkuuta 2017. (määrätön)
2. ↑ Nagase T., Seki N., Ishikawa K., Tanaka A., Nomura N. Tuntemattomien ihmisen geenien koodaavien sekvenssien ennustaminen. V. 40 uuden geenin koodaavat sekvenssit (KIAA0161-KIAA0200), jotka on johdettu analysoimalla ihmisen solulinjan KG-1  // DNA Res . cDNA-kloonit  . : päiväkirja. - 1996. - Helmikuu ( osa 3 , nro 1 ) . - s. 17-24 . - doi : 10.1093/dnares/3.1.17 . — PMID 8724849 .
3. ↑ Ciosk R., Zachariae W., Michaelis C., Shevchenko A., Mann M., Nasmyth K. ESP1/PDS1-kompleksi säätelee sisarkromatidin koheesion menetystä metafaasista anafaasiin siirtymisessä hiivassa  (englanniksi)  // Solu  : päiväkirja. - Cell Press , 1998. - Kesäkuu ( osa 93 , nro 6 ). - P. 1067-1076 . - doi : 10.1016/S0092-8674(00)81211-8 . — PMID 9635435 .
4. ↑ 1 2 Uhlmann F , Lottspeich F., Nasmyth K. Sisarkromatidierottelua anafaasin alkaessa edistää kohesiinialayksikön Scc1 pilkkoutuminen  //  Nature : Journal. - 1999. - heinäkuu ( nide 400 , nro 6739 ). - s. 37-42 . - doi : 10.1038/21831 . — PMID 10403247 .
5. ↑ 1 2 Morgan, David O. Solusykli: hallinnan  periaatteet . - Lontoo: Julkaisija New Science Press yhdessä Oxford University Pressin kanssa, 2007. - ISBN 0-87893-508-8 .
6. ↑ Sun Y., Kucej M., Fan HY, Yu H., Sun QY, Zou H. Separase värvätään mitoottisiin kromosomeihin liuottamaan sisarkromatidin koheesio DNA-riippuvaisella tavalla  // Cell  :  Journal. - Cell Press , 2009. - Huhtikuu ( nide 137 , nro 1 ). - s. 123-132 . - doi : 10.1016/j.cell.2009.01.040 . — PMID 19345191 .
7. ↑ 1 2 Holt LJ, Krutchinsky AN, Morgan DO Positiivinen palaute terävöittää  anafaasikytkintä  // Luonto . - 2008. - Heinäkuu ( nide 454 , nro 7202 ). - s. 353-357 . - doi : 10.1038/luonto07050 . — PMID 18552837 .
8. ↑ Stegmeier F., Visintin R., Amon A. Separase, polo kinaasi, kinetochore-proteiini Slk19 ja Spo12 toimivat verkossa, joka ohjaa Cdc14:n lokalisointia varhaisen anafaasin aikana  // Cell  :  Journal. - Cell Press , 2002. - tammikuu ( osa 108 , nro 2 ). - s. 207-220 . - doi : 10.1016/S0092-8674(02)00618-9 . — PMID 11832211 .

Kirjallisuus

• McGrew J., Goetsch L., Byers B., Baum P. ESP1:n vaatimus Saccharomyces cerevisiaen ydinjaossa  // Molecular Biology of the Cell  : Journal  . - 1992. - Voi. 3 , ei. 12 . - s. 1443-1454 . - doi : 10.1091/mbc.3.12.1443 . — PMID 1493337 .
• Ciosk R., Zachariae W., Michaelis C., Shevchenko A., Mann M., Nasmyth K. ESP1/PDS1-kompleksi säätelee sisarkromatidin koheesion menetystä metafaasista anafaasiin siirtymisessä hiivassa  (englanniksi)  // Cell  : Journal . - Cell Press , 1998. - Voi. 93 , ei. 6 . - P. 1067-1076 . - doi : 10.1016/S0092-8674(00)81211-8 . — PMID 9635435 .
• Jensen S., Segal M., Clarke D., Reed S. Orastavan hiivan separiini Esp1 uusi rooli anafaasikaran pidentymisessä: todisteita siitä, että Pds1 säätelee Esp1:n oikeaa karan assosiaatiota  //  J. Cell Biol. : päiväkirja. - 2001. - Voi. 152 , no. 1 . - s. 27-40 . doi : 10.1083 / jcb.152.1.27 . — PMID 11149918 .
• Kumar P, Cheng H, Paudyal S, Nakamura V (2020). "Kohesiiniproteaasin, Separase-haploinsufficiency, edistää hematopoieettisten kantasolujen regeneraatiota hiirillä". KANTASOLUJA . DOI : 10.1002/varsi.3280 . PMID  32997844 .

Linkit

• MeSH separase
• https://web.archive.org/web/20041117073907/http://ncbi.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=Nucleotide
• David Morganin video, joka esittelee securinin ja separiinin toimintaa (MP4-muodossa): http://media.hhmi.org/ibio/morgan/morgan_3.mp4
• ja muissa muodoissa: https://web.archive.org/web/20131009035602/http://ibioseminars.org/lectures/bio-mechanisms/david-morgan-part-1/david-morgan-part-3.html