Секурин — это белок , участвующий в контроле метафазно-анафазного перехода и начала анафазы. После биориентации пар хромосом и инактивации системы контрольных точек веретена лежащая в основе регуляторная система, включающая секурин, производит резкий стимул, который индуцирует высокосинхронное разделение хромосом в анафазе . [1]
Секурин изначально присутствует в цитоплазме и связывается с сепаразой , протеазой , которая разрушает кольца когезина, связывающие две сестринские хроматиды. Сепараза жизненно важна для начала анафазы. Этот комплекс секурин-сепараза сохраняется, когда секурин фосфорилируется с помощью Cdk1 , ингибируя убиквитинирование. При связывании с секурином сепараза не функционирует. [1]
Кроме того, и секурин, и сепараза являются хорошо консервативными белками (рис. 1). [1] Обратите внимание, что сепараза не может функционировать без первоначального образования комплекса секурин-сепараза. Это связано с тем, что секурин помогает правильно сложить сепаразу в функциональную конформацию. Однако дрожжам, по-видимому, не требуется секурин для образования функциональной сепаразы, поскольку анафаза возникает у дрожжей с делеционной мутацией секурина. [1]
Секурин имеет пять известных сайтов фосфорилирования, которые являются мишенями Cdk1; известно, что два сайта на N-конце в областях Ken-Box и D-box влияют на распознавание и убиквитинирование APC (Figure 2). [2] Чтобы инициировать начало анафазы, секурин дефосфорилируется Cdc14 и другими фосфатазами. Дефосфорилированный секурин распознается комплексом, способствующим анафазе (APC), связанным преимущественно с Cdc20 (Cdh1 также является активирующим субстратом APC). Комплекс APC Cdc20 убиквитинирует секурин и направляет его на деградацию с помощью 26S протеасомы. В результате образуется свободная сепараза, способная разрушать когезин и инициировать разделение хромосом. [1] [2]
Считается, что секурин объединяет несколько регуляторных воздействий, вызывая переключение активации сепаразы, что приводит к внезапной скоординированной анафазе. Вероятно, это включает в себя сеть с несколькими петлями обратной связи, включая положительную обратную связь , которая приводит к поведению, подобному переключателю. Один предложенный сигнальный путь, генерирующий переключающее поведение, содержит петлю положительной обратной связи для активации Cdc14 сепаразой [3] , что приводит к дефосфорилированию и деградации секурина (рис. 3). [2]
Группа Дэвида Моргана обнаружила, что время сегрегации хромосом 4 и 5 значительно удлиняется у штаммов почкующихся дрожжей с мутациями в 2 N-концевых сайтах фосфорилирования секурина и у штаммов с делецией секурина. Кроме того, эти мутантные штаммы демонстрировали очень высокий уровень неправильной сегрегации по сравнению с нормальным поведением. Характеристики переключения необходимы для запуска быстрой и скоординированной сегрегации хромосом в анафазе. Это означает, что сильная инактивация сепаразы секурином с последующим внезапным быстрым разрушением секурина и активацией сепаразы жизненно важна для правильной анафазы.
В целом секурин и сепараза действуют в сети, регулирующей анафазу. На рисунке 4 изображена потенциальная сетевая диаграмма. [1] [2]
