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Modèle de Définition de Subnanometer de Produit de Chercheurs de Ndc80 Humain

Published on October 13, 2010 at 7:16 PM

À Moins Que vous soyez dans un domaine d'études lié à la biologie cellulaire, vous très probablement n'avez jamais entendu parler de Ndc80. Pourtant ce composé de protéine est essentiel à la mitose, le procédé par lequel une cellule vivante sépare ses chromosomes et les distribue également entre ses deux cellules de descendant.

Maintenant, par une combinaison de reconstruction de microscopie de cryo-électron et d'image de tridimensionnel, une équipe de recherche avec le Laboratoire National de Lawrence Berkeley (Laboratoire de Berkeley) et l'Université de Californie (UC) Berkeley ont produit un modèle de définition de subnanometer de Ndc80 humain qui indique comment ce héros méconnu effectue ses tâches essentielles.

« Notre modèle suggère que Ndc80 oligomerizes sur la surface du microtubule par l'intermédiaire d'un segment de la protéine qui est réglée de sorte que des connexions correctes soient mises à jour et des connexions incorrectes soient jetées, » dit le biophysicien Eva Nogales qui a abouti cette étude.

« Ce Qui nous proposons est que cette oligomérisation est une part importante du mécanisme par lequel Ndc80 peut employer l'énergie du démontage de microtubule pour déménager des chromosomes vers les perches d'axe pendant la mitose. Cette oligomérisation se produira seulement pour les microtubules correctement joints »

Nogales retient les rendez-vous communs avec des Divisions des Sciences de la Vie du Laboratoire de Berkeley, l'Uc Berkeley Moléculaire et le Service de Biologie Cellulaire, et le Howard Hughes Medical Institute. Un expert en microscopie électronique et analyse d'image et une autorité sur la structure et la dynamique des microtubules, il est l'auteur correspondant d'un document publié dans la Nature de tourillon intitulée, « Les alignements oligomères de formes complexes du kinetochore Ndc80 le long des microtubules. »

Co-Écrivant le papier avec Nogales étaient Gregory Alushin, Vincent Ramey, Sebastiano Pasqualato, Bille de David, Nikolaus Grigorieff et Andrea Musacchio.

Les cellules Biologiques ont un cytosquelette qui donne la forme aux parois de membrane et à d'autres structures cellulaires et règle également le transport des substances dans et hors de la cellule. Ce cytosquelette est tourné des fibres minuscules des microtubles appelés de protéine de tubulin. Pendant la mitose, les microtubules désassemblent et reprennent dans les axes en travers desquels les ensembles de double de chromosomes alignent et migrent aux pôles opposés. Après Que le transfert de chromosome soit complet, les microtubules désassemblent et reprennent de nouveau dans les systèmes squelettiques pour les deux cellules de descendant neuves.

Les Erreurs dans la distribution des chromosomes d'une cellule de parent à ses cellules de descendant peuvent mener aux anomalies congénitales, au cancer et à d'autres troubles. Pour s'assurer que chaque cellule de descendant reçoit une copie unique de chaque chromosome, le microtubule axe le dock avec le centromère de chaque chromosome - la région centrale où ses deux chromatides connectent. Les axes de microtubule connectent au centromère par un réseau des protéines appelées le kinetochore. Ndc80 est un élément clé du réseau de kinetochore et sert d'une sorte de « aire d'atterrissage vertical » à la connexion de microtubule-centromère. Bien Que la génétique et les biochimies de Ndc80 aient été considérable caractérisées, les mécanismes derrière ses activités jusqu'ici sont demeurés un mystère.

« Notre modèle tout premier de subnanometer de Ndc80 prouve que le composé de protéine grippe le microtubule avec une répétition de monomère de tubulin qui est sensible à la conformation de tubulin, » Nogales dit. « En Outre, auto-associé des composés Ndc80 le long des protofilaments de microtubule par l'intermédiaire des interactions qui sont assistées par l'arrière d'aminé-terminal de la protéine Ndc80, qui est le site du phospho-règlement par la kinase de l'Aurore B. »

La kinase de l'Aurore B est une enzyme qui assure la correction de toutes les connexions incorrectes de microtubule-kinetochore - les connexions défectueuses auront comme conséquence la ségrégation inégale du matériel génétique, tel que les deux chromatides allant à la même cellule de descendant. En leur papier, Nogales et ses co-auteurs affirment que le mode de Ndc80 de l'interaction avec le microtubule et son oligomérisation fournissent les moyens par lesquels la kinase de l'Aurore B peut régler la stabilité des connexions porteuses de Ndc80-microtubule.

« La kinase de l'Aurore B rectifie les connexions incorrectes de microtubule-kinetochore par phosphorylating des protéines dans le kinetochore, » Nogales indique. « Ndc80 est un substrat important de ce règlement. Notre travail affiche cela si phosphorylé par l'Aurore B, connexions ne sont pas robuste parce qu'il n'y a aucune oligomérisation de Ndc80s. »

Last Update: 12. January 2012 20:02

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