Секурин - Securin

Секурин - это белок, участвующий в контроле перехода от метафазы к анафазе и наступления анафазы. После би-ориентации пар хромосом и инактивации системы контрольных точек веретена основная регуляторная система, которая включает секурин, производит резкий стимул, который вызывает высокосинхронное разделение хромосом в анафазе .

Секурин и Разделение

фигура 1
Рисунок 1: Секурин и сепараза широко консервативны

Секурин изначально присутствует в цитоплазме и связывается с сепараза , А протеазы , что ухудшает Cohesin кольца , которые связывают две сестринские хроматиды. Разделение жизненно важно для наступления анафазы. Этот комплекс секурин-сепараза сохраняется, когда секурин фосфорилируется с помощью Cdk1 , ингибируя убиквитинирование. При связывании с секурином сепараза не работает.

Кроме того, как секурин, так и сепараза являются хорошо консервативными белками (рис. 1). Обратите внимание, что сепараза не может функционировать без первоначального образования комплекса секурин-сепараза. Это потому, что секурин помогает правильно складывать и разделять в функциональную конформацию. Однако дрожжам, по-видимому, не требуется секурин для образования функциональной сепаразы, поскольку анафаза возникает у дрожжей с мутацией с делецией секурина.

Роль Секурина в возникновении анафазы

Базовый механизм

фигура 2
Рисунок 2: Пять идентифицированных сайтов фосфорилирования на секурине

Securin имеет 5 известных сайтов фосфорилирования, которые являются мишенями для Cdk1; Известно, что 2 сайта на N-конце в области Ken-Box и D-box влияют на распознавание и убиквитинирование APC (Рисунок 2). Чтобы инициировать наступление анафазы, секурин дефосфорилируется Cdc14 и другими фосфатазами. Дефосфорилированный секурин распознается комплексом, стимулирующим анафазу (APC), связанным в первую очередь с Cdc20 (Cdh1 также является активирующим субстратом APC). Комплекс APC Cdc20 убиквитинирует секурин и направляет его на деградацию 26S протеасомой. Это приводит к свободному разделению, которое способно разрушать когезин и инициировать разделение хромосом.

Характеристики сети

Диаграмма сети
Рисунок 3: Сетевая диаграмма с петлями обратной связи для генерации переключательной активации анафазы

Считается, что секурин объединяет несколько регуляторных входов, чтобы сделать активацию раздельной, подобную переключателю, что приводит к внезапной скоординированной анафазе. Скорее всего, это связано с сетью с несколькими петлями обратной связи, включая положительную обратную связь, которая приводит к поведению, подобному переключателю. Один предложенный сигнальный путь, генерирующий переключательное поведение, содержит петлю положительной обратной связи для активации Cdc14 с помощью сепаразы, ведущей к дефосфорилированию и деградации секурина (Рис. 3).

Группа Дэвида Моргана обнаружила, что время сегрегации хромосом 4 и 5 значительно увеличено в штаммах почкующихся дрожжей с мутациями в 2 N-концевых сайтах фосфорилирования секурина и штаммах с делецией секурина. Кроме того, эти мутантные штаммы демонстрировали очень высокие показатели неправильной сегрегации по сравнению с нормальным поведением. Переключательоподобные характеристики необходимы для запуска быстрой скоординированной сегрегации хромосом в анафазе. Это означает, что сильная инактивация сепаразы секурином с последующим внезапным и быстрым разрушением секурина и активацией сепаразы жизненно важна для правильной анафазы.

В целом, securin и separase действуют в сети, регулирующей анафазу. На рисунке 4 изображена потенциальная схема сети.

Диаграмма сети
Рисунок 4: Возможная сетевая диаграмма с участием securin для генерации переключательной активации анафазы

Рекомендации

Внешние ссылки