| Περίληψη |
Η μιτωτική άτρακτος είναι ένα δυναμικό πολυμερές μικροσωληνίσκων, το οποίο είναι απαραίτητο για την κυτταρική διαίρεση και ειδικότερα για τον ισόποσο καταμερισμό του διπλασιασμένου DNA στα δύο νεοσχηματιζόμενα κύτταρα. Λανθασμένος σχηματισμός της μιτωτικής ατράκτου μπορεί να οδηγήσει σε λανθασμένο διαχωρισμό των χρωμοσωμάτων, ανευπλοειδία και καρκίνο. Όμως, οι ακριβείς μηχανισμοί πολυμερισμού της μιτωτικής ατράκτου δεν είναι πλήρως κατανοητοί. Προηγούμενες μελέτες στο εργαστήριό μας έδειξαν ότι η πρωτεϊνική κινάση Chkl είναι απαραίτητη για βέλτιστη ενσωμάτωση μικροσωληνίσκων στη μιτωτική άτρακτο και ότι η Chkl φωσφορυλιώνει τη β1 τουμπουλίνη του ανθρώπου σε τέσσσερις νέες θέσεις (Τ274, S278, Τ285, Τ290) in vitro. Στην παρούσα εργασία, δείξαμε ότι φωσφορυλίωση στη Τ285, αλλά όχι στις υπόλοιπες θέσεις, είναι απαραίτητη για τη σωστή πυκνότητα μικροσωληνίσκων της ατράκτου σε κύτταρα ανθρώπου. Έκφραση μεταλλαγμένων (μη-φωσφορυλιώσιμων) μορφών της βΐ-τουμπουλίνης υβριδικής με GFP, στις οποίες οι παραπάνω πιθανές θέσεις φωσφορυλίωσης έχουν αλλαχτεί μία προς μία σε αλανίνη, έδειξε ότι η πρωτεΐνη Τ285Α (αλλά όχι οι πρωτεΐνες Τ274Α, S278A, Τ290Α) εμφανίζει μειωμένη ενσωμάτωση στη μιτωτική άτρακτο σε σύγκριση με την αγρίου τύπου πρωτεΐνη ή τη φωσφομιμητική πρωτεΐνη Τ285Ε, στην οποία η Τ285 έχει αλλαχτεί σε ασπαρτικό οξύ, σε πειράματα συνεστιακής μικροσκοπίας. Δείξαμε επίσης ότι οι πρωτεΐνες ATR, ATRIP και TOPBP1, οι οποίες ρυθμίζουν την ενεργότητα της Chkl κατά την κυτταρική απόκριση σε βλάβες DNA, εντοπίζονται στα κεντροσώματα των μιτωτικών κυττάρων. Κύτταρα χωρίς λειτουργική ATR εμφανίζουν μειωμένη πυκνότητα και μειωμένο πολυμερισμό της ατράκτου. Μείωση των ενδοκυτταρικών επιπέδων των πρωτεϊνών ATR, ATRIP και TOPBP1 αναστέλλει τον εντοπισμό της ενεργής Chkl στα κεντροσώματα. Ακόμη, ελλιπής αλληλεπίδραση των πρωτεϊνών ATRIP και TOPBPl προκαλεί μειωμένη ένταση φθορισμού μικροσωληνίσκων στην άτρακτο και αυξάνει την συχνότητα αναφάσεων με λάθη στο διαχωρισμό των χρωμοσωμάτων σε σύγκριση με την αγρίου τύπου ATRIP. Προτείνουμε ότι, στη μιτωτική διαίρεση, οι πρωτεΐνες ATR, ATRIP και TOPBPl εντοπίζονται στα κεντροσώματα και ενεργοποιούν την Chkl. Ακολούθως, η ενεργή Chkl φωσφορυλιώνει τη βΐ-τουμπουλίνη στη θέση Τ285 ώστε να επάγει τη σωστή πυκνότητα και το βέλτιστο πολυμεριμσό μικροσωληνίσκων της ατράκτου. Τα αποτελέσματα αυτά δείχνουν ένα νέο μοριακό μηχανισμό που συμμετέχει στο σχηματισμό της μιτωτικής ατράκτου.
|
Μελέτη νέων μηχανισμών σχηματισμού της μιτωτικής ατράκτου
