Открытие опровергает модель контроля равного распределения хромосом при делении клеток

Исследователи Людвига Аршад Десаи и постдок Кристофер Кэмпбелл создали мутантные дрожжевые клетки в качестве контроля, которые, теоретически, не должны были выжить. Однако мутанты процветали.

Это открытие, описанное в Nature, опровергает преобладающую модель того, как делящиеся клетки обеспечивают равное количество хромосом в дочерних клетках. «Правильное количество хромосом в каждой клетке абсолютно необходимо для поддержания жизни, — объясняет Десаи, — но именно это идет ужасно неправильно при раке. Ошибки в этом процессе наблюдаются примерно в 90% раковых заболеваний».

Исследование сосредоточено на белковом комплексе CPC (хромосомный пассажирский комплекс), который контролирует распределение хромосом. При делении каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматид. Микротрубочки прикрепляются к хроматидам через кинетохор и растаскивают их к противоположным полюсам клетки, создавая натяжение.

Один из белков CPC, киназа Aurora B, действует как молекулярный детектор этого натяжения. «Если хромосомы не находятся под натяжением, Aurora B заставляет микротрубочку отсоединиться от кинетохора и пытаться прикрепиться снова, пока не будет достигнуто правильное натяжение».

Согласно преобладавшей модели, Aurora B, находясь в центромерной области между кинетохорами, теряла доступ к ним при правильном натяжении, когда микротрубочки оттягивали кинетохоры. Её местоположение считалось ключевым для функции.

Однако эксперименты показали, что дрожжевые клетки с мутантным CPC, который не может быть доставлен в центромеру, успешно выживают. В таких клетках Aurora B собирается на микротрубочках. Оттуда она по-прежнему обеспечивает необходимое натяжение хромосом перед их распределением.

Точный механизм остаётся неясным. Получены доказательства, что кластеризация Aurora B на микротрубочках может быть достаточной для активации её функции. Также выдвинута гипотеза, что правильное натяжение хромосом может вызывать структурные изменения в мишенях Aurora B, делая их устойчивыми к её ферментативной активности. Для проверки этих идей сейчас проводятся эксперименты.