Секурин ( англ. Securin ) — белок , участвующий в управлении метафазно -анафазным переходом и анафазой . После биориентации хромосомных пар и инактивации системы контрольных точек веретена деления , основная регуляторная система, которая включает в себя секурин, производит резкое стимулирование, который вызывает высокосинхронное разделение хромосом в анафазе .

Секурин и сепараза

Секурин изначально присутствует в цитоплазме и связывается с сепаразой — протеазой , разрушающей кольцо когезина , которое связывают две сестринские хроматиды . Сепараза является жизненно важной для наступления анафазы . Этот комплекс секурин-сепараза сохраняется, когда секурин фосфорилируется Cdk1, ингибирующим убиквитинирование . Будучи связанной с секурином, сепараза не функционирует .

Кроме того, как секурин, так и сепараза являются высококонсервативными белками (Рисунок 1) . Следует отметить, что сепараза не может функционировать без предварительного формирования комплекса секурин-сепараза. Это потому, что секурин помогает корректно удерживать сепаразу в функциональной конформации. Тем не менее, дрожжи по-видимому, не требуют секурина для образования функционирующей сепаразы в анафазе, поскольку это происходит в мутированных дрожжах с отсутствием секурина .

Роль секурина в наступлении анафазы

Основной механизм

Секурин имеет 5 известных сайтов фосфорилирования, которые являются целями Cdk1; 2 сайта на N-конце в районе Кеn-бокса и D-бокса, как известно, влияют на опознание APC и убиквитинирование (рисунок 2) . Для наступления анафазы секурин дефосфорилируется и другими фосфатазами . Дефосфорилированный секурин опознаётся комплексом стимуляции анафазы (APK), связанный, прежде всего, Cdc20 (Cdh1 также является активирующим субстратом APC). Комплекс APC ^Cdc20 убиквитинирует секурин с целью его деградации. Это приводит к освобождению сепаразы, которая способна разрушить когезин и инициировать разделение хромосом .

Сетевые характеристики

Считается, что секурин объединяет несколько регуляторных входов, создавая переключатель активации сепаразы, что приводит к скоординированной анафазе. Это, вероятно, включает в себя сеть с несколькими петлями обратной связи, в том числе и положительной, которая приводит к переключению характера поведения. Это также предполагает, что сигнальный путь генерирует переключатель, содержащий положительную обратную связь для активации Cdc14 сепаразой , что приводит к дефосфорилированию и деградации секурина (рисунок 3) .

Группа Дэвида Моргана обнаружила, что время сегрегации хромосом 4 и 5 значительно удлиняется в штаммах почкующихся дрожжей при мутациях в 2-х N-концевых сайтах фосфорилирования секурина и его новых разновидностях делеций. Кроме того, эти мутантные штаммы демонстрируют очень высокие рейтинги неправильной сегрегации по сравнению с нормальными. Переключатель характеристик, необходим чтобы вызвать быструю, скоординированную хромосомную сегрегацию в анафазе. Это означает, что сильная инактивация сепаразы секурином приведёт к внезапному, быстрому разрушению секурина и активации сепаразы, что является жизненно важным для правильной анафазы.

В целом, секурин и сепараза действуют в сети регулирования анафазы. Рисунок 4 изображает потенциальную схему сети .

Примечания

Ссылки

• Видео Дэвида Моргана представляющее действие секурина и сепарина (в формате MP4 ):

• и в других форматах: