Исследователи из Ludwig-Maximilians-Universitaet (LMU) в Мюнхене идентифицировали сигнальный путь, который ограничивает образование борозды деления до срединной плоскости клетки.
Клеточное деление является фундаментальным биологическим процессом, который гарантирует, что после репликации генома материнской клетки два набора хромосом будут равномерно распределены между двумя дочерними клетками. Хромосомы разделены аппаратом веретена, который состоит из волокнистых белковых структур, называемых микротрубочками. Веретенообразный аппарат прикрепляется к противоположным полюсам клетки и определяет положение будущего сайта расщепления в середине клетки, где собирается сократительное белковое кольцо. Исследователи LMU под руководством клеточного биолога доктора Эстер Занин, которая возглавляет исследовательскую группу Эмми Нётер в биоцентре LMU, определили молекулярный сигнальный путь, который ограничивает формирование сократительного кольца средней плоскостью материнской клетки. Их выводы опубликованы в Journal of Cell Biology.
Правильная сегрегация хромосом требует точного позиционирования борозды дробления в срединной плоскости клетки. Для этого шпиндельный аппарат посылает два сигнала. Один из них активно стимулирует образование сократительного кольца в срединной плоскости клетки, в то время как второй сигнал ингибирует его сборку на полюсах клетки. Известно, что тормозной сигнал исходит от так называемых астральных микротрубочек, которые выступают к полюсам клетки из аппарата веретена. «Однако молекулярные составляющие этого сигнала до сих пор оставались неизвестными», - говорит Занин. «С помощью недавно разработанного и высокочувствительного метода мы показали на нематоде Caenorhabditis elegans - популярном модельном организме в клеточной биологии - что фермент Aurora A является центральным компонентом ингибирующего сигнала."
Aurora A, которая также присутствует в клетках человека, как известно, играет решающую роль в контроле сборки веретена и активируется на астральных микротрубочках. «Мы думаем, что затем активный фермент диффундирует из астральных микротрубочек к клеточной мембране на полюсах клетки, где он подавляет образование сократительного кольца». - объясняет Занин. В многоклеточных организмах точный контроль клеточного деления необходим не только во время эмбрионального развития, но и во взрослом организме. Дефекты клеточного деления могут вызывать многочисленные заболевания, включая рак. Поэтому детальное понимание этого фундаментального процесса является предпосылкой для разработки более эффективных способов лечения и предотвращения таких нарушений», - говорит Занин.