Нормальное разделение хромосом (синий) с двумя центросомами (красный) в биполярном шпиндельном аппарате (зеленый). Неправильное разделение хромосом (синий) с несколькими центросомами (красный) в мультиполярном шпиндельном аппарате (зеленый).Деление клеток — основа всей жизни.
Центральное значение имеет безошибочное разделение генетического материала, хромосом. Безупречный процесс деления является предпосылкой для развития новых здоровых клеток, в то время как ошибки в делении клеток могут вызвать такие заболевания, как рак. Центросома, крошечная клеточная органелла, играет решающую роль в этом процессе.Исследовательская группа профессора Эриха Нигга в Биоцентре Базельского университета исследовала важный этап деления клеток: дупликацию центросомы и ее роль в правильном разделении хромосом на две дочерние клетки.
Белок STIL играет важную роль в этом процессе. Это обеспечивает дублирование центросомы до того, как половина генетического материала будет перенесена в каждую из двух дочерних клеток.KEN-Box важен для расщепления белков
Во время деления клетки белок STIL разрушается. Если этого не происходит, белок накапливается в клетке, что вызывает перепроизводство центросом. Как следствие, неправильно сегрегированные хромосомы включаются в дочерние клетки, которые затем представляют собой клетки с дефектным генетическим материалом. Ученые обнаружили аминокислотный сигнал в белке STIL, так называемый KEN-Box, и показали, что он имеет решающее значение для распада белка: «Ken-Box — это сигнал, который заставляет механизм деградации белка разрушаться. белок STIL », — объясняет Кристиан Арквинт, первый автор этой публикации.
В отсутствие KEN-Box белок не разлагается.Отсутствие KEN-Box вызывает микроцефалию
У некоторых пациентов с микроцефалией, нейрональным заболеванием, которое приводит к уменьшению количества продуцируемых нервных клеток и, следовательно, к уменьшению размера мозга, KEN-бокс отсутствует в белке STIL. Таким образом, ученые смогли продемонстрировать заманчивую связь между отсутствием этого конкретного аминокислотного сигнала и болезнью. «Когда во время наших исследований деления клеток и удвоения центросом мы обнаружили связь с нарушением микроцефалии, мы были особенно довольны, поскольку это помогает нам лучше понять, как развивается это нарушение», — говорит Кристиан Арквинт.
В будущем исследовательская группа под руководством Эриха Нигга планирует выявить другие связи между ошибками деления клеток и болезнью микроцефалии. Они также хотят сосредоточиться на исследовании других белков, которые играют важную роль в процессе деления клеток, в частности тех, которые участвуют в дупликации центросом.