コヘシンサブユニットのNエンドルル経路による分解は,染色体の安定性にとって不可欠である

H Rao¹, F Uhlmann, K Nasmyth

¹Division of Biology, California Institute of Technology, Pasadena, California 91125, USA.

Nature

|April 20, 2001

まとめ

N-end ルール経路は,重要なコヘシン断片を劣化させ,酵母における染色体損失を防ぐ. この経路を妨害すると,不安定性と細胞死が起こり,ゲノムの安定性における重要な役割が強調されます.

科学分野:

細胞生物学細胞生物学
分子生物学は分子生物学である.
遺伝学遺伝学とは

背景:

姉妹染色体凝結は,細胞分裂中の正確な染色体分離に不可欠です.
タンパク質複合体であるコヘシンは,この結束を維持し,分裂によって調節されます.
ESP1プロテアゼは,メタフェーズからアナフェーズへの移行時にコヘシンサブユニットであるSCC1を分割します.

研究の目的:

ESP1.1によって生成されたSCC1断片の分解経路を調査する.
SCC1 断片の安定性における N-end ルール経路の役割と,染色体の安定性への影響を決定する.
SCC1断片をN端のルール経路の生理学的基板として識別する.

主な方法:

野生型および変異性酵母菌株 (ubr1Δ) でのSCC1断片の安定性の分析.
酵母細胞における染色体喪失頻度の評価.
Ubiquitin/proteasomeシステムによるSCC1断片分解の調査.
安定したSCC1断片誘導体の過剰発現に関する研究.

主要な成果:

ESP1によって生成された33Kカーボキシ端末SCC1断片は,N端のルール経路によって急速に劣化します.
この分解は,断片のN端アルギニンの残留物によって媒介されます.
N-end ルール経路 (ubr1Δ 細胞) の喪失は,SCC1 断片の代謝安定化と染色体損失の増加を引き起こす.
安定したSCC1断片誘導体の過剰発現は酵母細胞に致命的です.

結論:

SCC1の断片は,N端の残留物を通してN端のルール経路がターゲットとする最初の特定された生理学的基板です.
N-endルール経路は,SCC1断片を劣化させることでゲノムの安定性を維持する上で重要な役割を果たします.
この研究は,他のタンパク質がESP1の基板であり,N-endルール経路によって調節される可能性があることを示唆しています.

さらに関連する動画

08:29

Proteome-wide Quantification of Labeling Homogeneity at the Single Molecule Level

Published on: April 19, 2019

07:59

Preparation of Nucleosome Core Particles Complexed with DNA Repair Factors for Cryo-Electron Microscopy Structural Determination

Published on: August 17, 2022

関連する概念動画

02:20

Cohesins

Cohesin protein complexes are a molecular glue that holds two sister chromatids together. They play an important role both in mitosis and meiosis. In mitosis, all cohesin complexes present on the chromosomes are removed before the start of the anaphase stage.
Cohesin complexes in Meiotic Division
Meiosis involves two distinct rounds of chromosomal segregation and cell divisions— Meiosis I followed by Meiosis II – producing four daughter cells. Meiosis I includes the separation of homologous...

02:17

Separation of Sister Chromatids

At the transition from prophase to metaphase, there is a reduction in cohesion along the chromosomal arms, resulting in the resolution of sister chromatids. However, residual cohesin connections remain to hold the sister chromatids together until the transition from metaphase to anaphase. The residual connection prevents any premature separation of sister chromatids, blocking the risks of aneuploidy within the daughter cells.
At the onset of anaphase, separase, a proteolytic enzyme, is...

02:19

The Spindle Assembly Checkpoint

The spindle assembly checkpoint is a molecular surveillance mechanism ensuring the fidelity of chromosome segregation during anaphase. The checkpoint monitors the completion of all the prerequisite steps before chromosome segregation to determine whether the segregation process should proceed or be delayed.
Many proteins function together to control the spindle assembly checkpoint. Mutations affecting these proteins may allow cells to proceed into anaphase prematurely, resulting in the...

00:50

Anaphase Promoting Complex

The stepwise destruction of specific proteins is necessary for the progression and completion of the cell cycle. Such proteins are ubiquitinated by ubiquitin ligases and then subsequently destroyed by the proteasome. The SCF (Skp1/Cullin/F-box) and the anaphase-promoting complex (APC) are two important ubiquitin ligases involved in cell cycle progression. While SCF is active throughout the cell cycle, APC gets activated during metaphase to anaphase transition. Cdc20 or Cdh1 binds to APC and...