26 июня 2020 года

Исследователи из Университета Цукубы идентифицировали новый белковый комплекс, который регулирует локализацию Авроры B, чтобы гарантировать, что хромосомы правильно разделены во время клеточного деления

Не секрет, что ДНК в форме хромосом является строительным блоком жизни. Неправильное распределение хромосом во время деления клеток может иметь катастрофические последствия.

Несбалансированная копия хромосомы, или анеуплоидия, является отличительной чертой опухолей и влияет на развитие и выживание во всех организмах, включая человека.

Как клетки распространяют генетический материал, веками очаровывали исследователей. В исследовании, опубликованном в июне 2020 года в Nucleic Acids Research, исследователи из Университета Цукуба, возглавляемые доцентом Кейджи Кимурой, определили новый белковый комплекс, NWC, участвующий в распределении хромосом.

NWC связан с ядрышком, безмембранной внутриядерной структурой, и перемещается на периферию хромосом во время клеточного деления.

Этот белковый комплекс содержит три разных белка: NOL11, WDR43 и Cirhin. NOL11 обычно ассоциируется с ядрышком, а WDR43 и Cirhin являются WD-повторными белками.

«Это исследование важно, потому что на сегодняшний день митотические функции ядрышковых белков в значительной степени не охарактеризованы», – говорит доцент Кимура.

Команда исследовала локализацию NOL11 в клетках человека с использованием иммунофлуоресценции. Используя специализированный микроскоп, местоположение белка может быть визуализировано благодаря его «сиянию».

Они обнаружили, что NOL11 локализуется на периферии хромосом во время митоза или деления ядра.

Когда мы исследовали белок NOL11, мы поняли, что в нем отсутствуют какие-либо функциональные мотивы. Затем мы исследовали идею о том, что, возможно, он функционирует в комплексе с другими белками. "

Кейджи Кимура, доцент, Университет Цукуба

Используя передовые молекулярные методы, исследовательская группа идентифицировала и охарактеризовала комплекс NWC.

Они изучили эффект удаления отдельных белков из комплекса и обнаружили, что все три компонента необходимы для того, чтобы NWC локализовался в хромосомах и функционировал при митозе.

Снижение количества NWC в клетках привело к неполному прогрессированию клеточного цикла, когда хромосомы не смогли отделиться, неправильно выровненные хромосомы и дефекты в расположении и концентрациях белков, необходимых для точного распределения хромосом, включая Аврору В, комплекс когезин, и фосфорилирование гистона H3.

Результаты, представленные доцентом Кимурой и коллегами, показывают, что NWC специфически функционирует в стабильности митотической хромосомы, позволяя Aurora B накапливаться в центромерах, частично посредством регуляции фосфорилирования гистонов.

Точно, как NWC контролирует фосфорилирование гистонов вблизи центромер, еще предстоит выяснить.

Учитывая, что правильное распространение хромосом имеет важное значение для продолжения жизни и профилактики заболеваний, эти результаты могут стать новым направлением в поиске генов, которые при мутировании приводят к анеуплоидии или несбалансированным копиям хромосом.