Обнаружены сигнальные метки для хромосом на внутриклеточной трассе

Исследователи под руководством со-старших авторов Екатерины Грищук, PhD, доцента физиологии Медицинской школы Перельмана Пенсильванского университета, и Хелдера Майату из Университета Порту (Португалия) открыли систему внутри клеток, которая направляет движение хромосом во время деления клетки.

Команда обнаружила, что специфические химические сигналы на микротрубочках, которые работают как внутриклеточная трасса, указывают хромосомам, по какому маршруту двигаться во время деления клетки. Они описали свои выводы в этом месяце в журнале Science.

Микротрубочки — это компоненты, придающие структуру и организующие клетку. Они также являются основной внутриклеточной транспортной сетью. Моторные белки движутся по микротрубочкам, перемещая хромосомы, проходящие митоз (часть деления клетки), а также другие субклеточные органеллы. До сих пор было неясно, как моторные белки направляют хромосомы по этой трассе во время деления клетки. Команда обнаружила метки, которые маркируют микротрубочки, чтобы указывать направление, в котором должен двигаться хромосомный моторный белок.

Во время деления клетки хромосомы движутся по специальным веретенообразным микротрубочкам, чтобы выстроиться в линию и поровну разделиться между двумя образующимися дочерними клетками. Команда продемонстрировала, что это движение хромосом для выравнивания контролируется специфической посттрансляционной модификацией тубулина — белкового строительного блока микротрубочек.

Лаборатория Грищук показала, что транспорт, осуществляемый молекулярным моторным белком CENP-E кинезином, значительно усиливается на определенных микротрубочках. «Это биофизическое исследование было дополнено клеточно-биологическими экспериментами, проведенными лабораторией Майату в Португалии, которые привели к открытию, что моторы CENP-E-кинезина не могли доставить хромосомы в положение для выравнивания, если направляющие метки были устранены», — объясняет Грищук. «Это открытие стало возможным благодаря использованию нами методов лазерного пинцета высокого разрешения, которые позволяют наблюдать движения и силы на уровне одной молекулы. С помощью этих междисциплинарных подходов мы надеемся понять механизмы, обеспечивающие высокую точность сегрегации хромосом в делящихся клетках, и узнать, как можно предотвратить патологическую хромосомную нестабильность».