Новый белок, играющий ключевую роль в формировании митотического веретена
Исследователи из Мюнхенского университета имени Людвига и Максимилиана (LMU) идентифицировали новый белок, играющий ключевую роль в формировании митотического веретена, которое необходимо для правильного расхождения полного набора хромосом к каждой дочерней клетке во время деления клетки.
Митотическое веретено — это биполярная сеть волокон, к которой прикрепляются парные хромосомы. Его организация осуществляется органеллами, называемыми центросомами, которые действуют как полюса веретена. Центросома состоит из пары цилиндрических центриолей, погруженных в аморфный белковый матрикс — перицентриолярный материал (PCM). Именно белки матрикса PCM обеспечивают прочность центросом, позволяющую выдерживать огромные силы во время деления.
Используя в качестве модельной системы нематоду Caenorhabditis elegans, группа доктора Тамары Микеладзе-Двали из LMU провела скрининг случайной коллекции генетических мутантов на предмет мутаций, нарушающих формирование митотического веретена. В результате был обнаружен ранее не охарактеризованный белок, названный «PCM-deficient-1» (PCMD-1).
С помощью флуоресцентной метки и системы CRISPR/Cas9 для удаления гена pcmd-1 исследователи установили, что этот белок необходим для правильной сборки центросомы. В частности, он требуется для формирования матрикса PCM, который в основном состоит из белка SPD-5 и отвечает за целостность и прочность центросом.
«Потеря PCMD-1 оказывает резкое влияние на целостность центросомы и сборку биполярного веретена, что фактически предотвращает нормальное деление клетки», — говорит Тамара Микеладзе-Двали.
Подавляющее большинство белков, идентифицированных у C. elegans, включая SPD-5, также встречаются у высших организмов и выполняют сходные функции. Мутации в человеческой версии SPD-5 ответственны за генетическое заболевание — первичную микроцефалию.
«Но чтобы понять, как возникает этот дефект развития, крайне важно больше узнать о том, как функция белка регулируется на клеточном уровне», — отмечает Микеладзе-Двали.
Исследование опубликовано в журнале Current Biology.