Ученые смоделировали ключевой компонент деления клетки

Исследователи из Института молекулярной физиологии Макса Планка в Дортмунде и Генного центра Мюнхенского университета (LMU) проанализировали и смоделировали структуру кинетохора — точки прикрепления хромосом к микротрубочкам, которые распределяют хромосомы между дочерними клетками во время деления. Они выяснили, как различные белки кинетохора совместно обеспечивают надежное связывание хромосом с микротрубочками.

Понимание деталей этого процесса важно, поскольку ошибки в распределении хромосом могут привести к аномалиям или серьезным заболеваниям, таким как рак.

Руководитель исследования Андреа Музаккио, следуя принципу Ричарда Фейнмана «Что я не могу создать, того я не понимаю», смоделировал кинетохор в лаборатории, чтобы разобраться в его работе.

Сложная трехмерная головоломка

Нативный комплекс кинетохора содержит около 30 белков, что делает его синтез в лаборатории чрезвычайно сложным. Ученые начали с синтеза отдельных «строительных блоков» и в итоге создали искусственный кинетохор из 21 части, способный соединять хромосомы с микротрубочками. В реальных клетках система еще сложнее.

Используя модель, исследователи изучили детали структуры и функции кинетохора. Они обнаружили, что семь субъединиц белкового комплекса CHIKMLN взаимодействуют друг с другом, что увеличивает силу их связывания с определенными партнерами. CHIKMLN соединен с хромосомой через белок и связывается с десятисубъединичной сборкой (KMN-сеть), которая отвечает за контакт с микротрубочками. Вся структура из 21 субъединицы образует мост между хромосомой и микротрубочками.

Моделирование кинетохора заложило основу для дальнейших исследований его сложной архитектуры и функциональности. Конечная цель команды — создать искусственную модель процесса клеточного деления в целом, чтобы по-настоящему понять, как он работает.