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Posted in | Nanoanalysis

Los investigadores Produce Modelo subnanometer Resolución de los Derechos Humanos Ndc80

Published on October 13, 2010 at 7:16 PM

A menos que usted esté en un campo de estudio relacionado con la biología celular, lo más probable es que nunca han oído hablar de Ndc80. Sin embargo, este complejo de la proteína es esencial para la mitosis, el proceso por el cual una célula viva se separa de sus cromosomas y los distribuye por igual entre sus dos células hijas.

Ahora, a través de una combinación de crio-microscopía electrónica y reconstrucción tridimensional de imágenes, un equipo de investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (Berkeley Lab) y la Universidad de California (UC) en Berkeley han producido un modelo de resolución de subnanometer Ndc80 humanos que revela cómo este héroe anónimo lleva a cabo sus tareas esenciales.

"Nuestro modelo sugiere que Ndc80 oligomeriza en la superficie de los microtúbulos a través de un segmento de la proteína que se regule de modo que los archivos adjuntos se mantienen correctos y adjuntos incorrecta se descartan", dice el biofísico Eva Nogales quien dirigió este estudio.

"Lo que proponemos es que esta oligomerización es una parte importante del mecanismo por el cual Ndc80 es capaz de utilizar la energía de los microtúbulos desmontaje para mover los cromosomas hacia los polos del huso durante la mitosis. Esto sólo ocurrirá oligomerización de microtúbulos conectados correctamente "

Nogales tiene citas conjuntas con la vida del Laboratorio de Berkeley de Ciencias divisiones, Molecular y Celular de la Universidad de Berkeley del Departamento de Biología, y el Howard Hughes Medical Institute. Un experto en microscopía electrónica y análisis de imágenes y una autoridad en la estructura y dinámica de los microtúbulos, que es el autor principal de un artículo publicado en la revista Nature titulado "El complejo cinetocoro Ndc80 formas matrices oligoméricos a lo largo de los microtúbulos."

Co-autor del papel con Nogales se Gregory Alushin, Ramey Vicente, Pasqualato Sebastián, David Ball, Grigorieff Nikolaus Musacchio y Andrea.

Las células biológicas tienen un citoesqueleto que da forma a las paredes y otras estructuras de la membrana celular y también controla el transporte de sustancias dentro y fuera de la célula. Este citoesqueleto está hilado a partir de pequeñas fibras de proteína tubulina llamada microtubles. Durante la mitosis, los microtúbulos desarme y la reforma a través de ejes que establece duplicado de cromosomas se alinean y migran hacia los polos opuestos. Después de la migración se haya completado el cromosoma, los microtúbulos desarme y la reforma de nuevo en los sistemas esquelético de las dos nuevas células hijas.

Los errores en la distribución de los cromosomas de una célula madre a las células de su hija puede conducir a defectos congénitos, cáncer y otros trastornos. Para asegurar que cada célula hija recibe una copia de cada cromosoma, los microtúbulos muelle husos con centrómero de cada cromosoma - la región central, donde sus dos cromátidas conectar. Los microtúbulos ejes conectar con el centrómero a través de una red de proteínas llamadas cinetocoro. Ndc80 es un miembro clave de la red cinetocoro y sirve como una especie de "pista de aterrizaje" para la conexión de los microtúbulos centrómero. Aunque la genética y la bioquímica de Ndc80 han sido ampliamente caracterizado, los mecanismos detrás de sus actividades han permanecido hasta ahora un misterio.

"Nuestro primer modelo subnanometer vez de Ndc80 muestra que el complejo de la proteína se une los microtúbulos con una repetición de monómeros de tubulina que es sensible a la conformación de la tubulina," dice Nogales. "Además, Ndc80 complejos auto-asociado a lo largo de protofilamentos de microtúbulos a través de interacciones mediadas por la cola amino-terminal de la proteína Ndc80, que es el sitio de fosfo-regulación de la quinasa Aurora B".

La Aurora quinasa B es una enzima que asegura la corrección de cualquier indebida cinetocoro microtúbulos accesorios - accesorios defectuosa dará lugar a la segregación desigual del material genético, como los dos cromátidas de ir a la misma célula hija. En su artículo, Nogales y sus co-autores sostienen que el modo de Ndc80 de interacción con los microtúbulos y su oligomerización proporcionar un medio por el cual la Aurora quinasa B puede regular la estabilidad de la carga de microtúbulos Ndc80 los archivos adjuntos.

"La quinasa Aurora B corrige mal cinetocoro microtúbulos archivos adjuntos mediante la fosforilación proteínas en el cinetocoro", dice Nogales. "Ndc80 es el sustrato principal de este reglamento. Nuestro trabajo muestra que si fosforilados por Aurora B, los accesorios no son sólidos, porque no hay oligomerización de Ndc80s ".

Last Update: 6. October 2011 20:10

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