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Forscher Erzeugnis Subnanometer-Auflösungs-Baumuster Menschlichen Ndc80

Published on October 13, 2010 at 7:16 PM

Es Sei Denn, Dass Sie auf einem Gebiet der Studie in Verbindung gestanden auf Zellbiologie sind, haben Sie höchstwahrscheinlich nie von Ndc80 gehört. Dennoch ist dieser Proteinkomplex zur Mitose, der Prozess wesentlich, durch den eine lebende Zelle seine Chromosomen sich trennt und sie gleichmäßig zwischen seinen zwei Tochterzellen verteilt.

Jetzt durch eine Kombination von Cryoelektron Mikroskopie und von dreidimensionaler Bildrekonstruktion, haben ein Forscherteam mit dem Nationalen Laboratorium Lawrence Berkeley (Berkeley-Labor) und das University of California (UC) Berkeley ein subnanometer Auflösungsbaumuster menschlichen Ndc80 produziert, das aufdeckt, wie dieser unbesungene Held seine wesentlichen Aufgaben durchführt.

„Unser Baumuster schlägt vor, dass Ndc80 auf der Oberfläche des Microtubule über einen Abschnitt des Proteins oligomerizes, das, damit korrekte Auhänge gewartet werden und falsche Auhänge ausgesondert werden,“ sagt Biophysiker Eva Nogales geregelt wird, der diese Studie führte.

„Was wir vorschlagen, ist, dass diese Oligomerisierung ein wichtiger Teil der Vorrichtung ist, durch die Ndc80 ist, die Energie der Microtubuledisassemblierung zu verwenden, um Chromosomen in Richtung zu den Spindelpolen während der Mitose zu verschieben. Diese Oligomerisierung geschieht nur für richtig befestigte Microtubules“

Nogales hält gemeinsame Verabredungen mit Biowissenschafts-Abteilungen Berkeley-Labors an, Molekularen Uc Berkeley und Zellbiologie-Abteilung und des Howard Hughes Medical Institute. Ein Experte auf Elektronenmikroskopie- und Bildanalyse und einer Berechtigung auf der Zelle und der Dynamik von Microtubules, ist sie der entsprechende Autor eines Papiers, das veröffentlicht wird in der betitelten Zapfen Natur, „die kinetochore Ndc80 Oligomeren Reihen komplexer Formulare entlang Microtubules.“

das Papier mit Nogales Mit-Schreibend, waren Gregory Alushin, Vincent Ramey, Sebastiano Pasqualato, David-Kugel, Nikolaus Grigorieff und Andrea Musacchio.

Biologische Zellen haben einen Cytoskeleton, der Form zu den Membranwänden und zu anderen Zellaufbauten gibt und auch den Transport von Substanzen in und aus der Zelle steuert. Dieser Cytoskeleton wird von den kleinen Fasern von tubulin Protein Ruf-microtubles gesponnen. Während der Mitose disassemblieren Microtubules und verbessern in Spindeln, über denen Duplikatsets Chromosomen zu den gegenüberliegenden Polen ausrichten und migrieren. Nachdem Chromosomsystemumstellung komplett ist, disassemblieren die Microtubules und verbessern zurück in skelettartige Anlagen für die zwei neuen Tochterzellen.

Fehler in der Verteilung von Chromosomen von einer Muttergesellschaftszelle zu seinen Tochterzellen können zu Geburtsschäden, Krebs und andere Störungen führen. Um zu garantieren dass jede Tochterzelle ein einzelnes Exemplar jedes Chromosoms empfängt, schießt Microtubule Dock mit dem Centromere jedes Chromosoms - die Zentralregion in die Höhe in dem seine zwei Halbchromosome anschließen. Die Microtubulespindeln schließen an den Centromere durch ein Netz von den Proteinen an, die das kinetochore genannt werden. Ndc80 ist Hauptmitglieder des kinetochore Netzes und der Aufschläge als Sortierung „des Landeplatzes“ für den MicrotubuleCentromereanschluß. Obgleich Ndc80's-Genetik und -biochemie weitgehend gekennzeichnet worden sind, sind die Vorrichtungen hinter seinen Aktivitäten bis jetzt ein Geheimnis geblieben.

„Unser erstes subnanometer Baumuster von Ndc80 zeigt, dass der Proteinkomplex den Microtubule mit einer tubulin Monomerewiederholung, die für tubulin Anpassung empfindlich ist,“ Nogales sagt bindet. „Außerdem, Komplexe Ndc80 Selbstmitarbeiter entlang Microtubule protofilaments über Interaktionen, die durch das Amino-endstück Heck des Proteins Ndc80 vermittelt werden, das ist die Site der Phosphoregelung durch die Kinase der Aurora B.“

Die Kinase der Aurora B ist ein Enzym, das die Korrektur aller unsachgemäßen Microtubule-kinetochoreauhänge sicherstellt - fehlerhafte Auhänge ergeben ungleiche Abtrennung des Genmaterials, wie beide chromatides, die zur gleichen Tochterzelle gehen. In ihrem Papier behaupten Nogales und ihre Mitverfasser, dass Ndc80's-Modus der Interaktion mit dem Microtubule und seine Oligomerisierung Mittelwerte liefern, durch die die Kinase der Aurora B die Stabilität der lastentragenden Ndc80-microtubule Auhänge regeln kann.

„Die Kinase der Aurora B korrigiert falsche Microtubule-kinetochoreauhänge, indem sie Proteine im kinetochore phosphorylating,“ sagt Nogales. „Ndc80 ist eine bedeutende Substratfläche dieser Regelung. Unsere Arbeit zeigt die, wenn phosphoryliert durch Aurora B, Auhänge, sind nicht robust, weil es gibt keine Oligomerisierung von Ndc80s.“

Last Update: 12. January 2012 10:46

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