*研究では、細胞分裂プロセスにおける保存されたタンパク質複合体の以前は未知の役割を明らかにしています。
2023年2月24日
バークレー、ca - カリフォルニア大学バークレー校の研究者が率いる科学者チームは、細胞分裂中の遺伝物質の均一な分布を確保するために細胞を使用する新しいメカニズムを発見しました。 Journal *Nature *に掲載された発見は、この重要な細胞プロセスがどのように発生するかという長年のモデルに挑戦し、ダウン症候群や特定の癌などの染色体分離の間違いによって引き起こされる病気を理解し、治療することに影響を与える可能性があります。
細胞分裂中、細胞は2つの新しい細胞に正確に複製し、その後、細胞の遺伝情報を運ぶ構造（構造）を分布させる必要があります。細胞は、タンパク質の複雑な機械を使用して、各新しい細胞が染色体の正しい補体になることを保証しますが、この機械がどのように動作するかは、激しい科学的研究の対象となっています。
「キネトコア張力」モデルとして知られる一般的な理論は、染色体の分離中に生成された力に感知して反応するキネトコアと呼ばれる特殊なタンパク質複合体と呼ばれる特殊なタンパク質複合体を保持しています。ロープのグリップのバランスをとる綱引きチームのように、これらの動原体は、力がバランスが取れるまで染色体に力を発揮し、染色体が適切に整列し、分割する準備ができていることを示します。
彼らの新しい研究では、バークレー主導のチームは、動原体が実際に重要である一方で、染色体助手席複合体（CPC）と呼ばれるタンパク質複合体のまったく異なるセットも、染色体分布の間違いを監視および修正するために重要であることを発見しました。研究者は、生きている生物の3次元空間で細胞分裂を研究する新しい方法を開発することにより、この発見をしました。
「キネトコアは重要であることが知られていましたが、染色体分離のエラーを感知するためには、助手席タンパク質も不可欠であることに驚きました。私たちの仕事は、この基本的な細胞プロセスについてどう思うかというパラダイムを変えます」と、UCバークレーのポスドク研究者であるアシュリー・パグリウカの主任者は述べています。
新しいイメージング法を使用して、研究者は、細胞が2つの同一の娘細胞に分割するプロセスである、有糸分裂中に染色体と相互作用したときにCPCの動きを追跡しました。驚いたことに、彼らはCPCが絶えず動いているだけでなく、非常に動的であり、染色体に沿って移動するときに形と組成を常に変えていることを発見しました。この動的な挙動により、CPCは動原体によって生成された力をサンプリングし、染色体が適切に整列していない時期を特定することができました。
「CPCは文字通り細胞の手のように作用し、染色体の腕に沿って前後に移動して、染色体を引き離すのに役立つ小さなフィラメントである微小管に手を伸ばしてつかむことができるようになりました。 「その後、これらの微小管を引っ張り、染色体を動かし、染色体アライメントのエラーを修正します。」
フォローアップ実験では、研究者は、細胞分裂中の染色体の正確な分離にCPCが不可欠であることを実証することができました。彼らが細胞からCPCを枯渇させると、細胞は染色体分布に頻繁に間違いを犯し、異数性を引き起こします。これは、細胞が異常な数の染色体を持っている状態です。これらの結果は、CPCが異数性を防ぐ上で重要な役割を果たすことを示唆しており、これは発達障害、流産、および特定の種類の癌につながる可能性があります。
「私たちの発見は、異数性の原因を理解し、異数性に関連する疾患の潜在的な治療法を開発するための新しい道を開きます」とPagliuca氏は述べています。
この研究は、国立衛生研究所、国立科学財団、UCSFがんセンター、ジェーン・コフィン・チャイルズ・メモリアル・メモリアル・ファンドによって支援されました。
