*연구는 세포 분열 과정에서 보존 된 단백질 복합체에 대한 이전에 알려지지 않은 역할을 보여준다.*.
2023 년 2 월 24 일
버클리, CA - 버클리 캘리포니아 대학교 (University of California)의 연구원들이 이끄는 과학자 팀은 세포 분열 동안 유전자 물질의 균일 한 분포를 보장하기 위해 세포가 사용하는 새로운 메커니즘을 발견했습니다. Journal *Nature *에 발표 된이 발견은이 중요한 세포 과정이 어떻게 발생하는지에 대한 오랜 모델에 도전하며 다운 증후군 및 특정 암과 같은 염색체 분리의 실수로 인한 질병을 이해하고 치료하는 데 영향을 줄 수 있습니다.
세포 분열 동안, 세포는 정확하게 복제 한 다음 염색체 (세포의 유전자 정보를 운반하는 구조)를 두 개의 새로운 세포에 배포해야합니다. 세포는 복잡한 단백질 기계를 사용하여 각각의 새로운 세포가 염색체의 올바른 보완으로 끝나도록하지만,이 기계가 어떻게 작동하는지 정확히 어떻게 강렬한 과학 연구의 대상으로 남아 있습니다.
"Kinetochore-tension"모델로 알려진 일반적인 이론은 염색체의 표면에 형성되는 Kinetochores라는 특수 단백질 복합체가 염색체 분리 동안 생성 된 힘에 감지하고 반응한다고 주장했다. 줄다리기 팀이 로프에 그립을 균형을 잡는 것처럼,이 키네토 코어는 힘이 균형을 잡을 때까지 염색체에 힘을 발휘하여 염색체가 올바르게 정렬되어 나뉘어 질 준비가되었음을 나타냅니다.
그들의 새로운 연구에서, 버클리 주도 팀은 키네토 코어가 실제로 중요하지만 염색체 승객 복합체 (CPC)라고 불리는 완전히 다른 단백질 복합체 세트는 또한 염색체 분포의 실수를 모니터링하고 수정하는 데 중요하다는 것을 발견했습니다. 연구원들은 살아있는 유기체의 3 차원 공간에서 세포 분열을 연구하는 새로운 방법을 개발 함으로써이 발견을했다.
“Kinetochores는 중요한 것으로 알려져 있지만, 우리는 승객 단백질이 염색체 분리에서 오류를 감지하는 데 필수적이라는 사실에 놀랐습니다. 우리의 연구는 우리 가이 기본적인 세포 과정에 대해 어떻게 생각하는지에 대한 패러다임을 변화시킨다”고 UC 버클리 박사후 연구원 인 Ashley Pagliuca의 수석 저자는 말했다.
새로운 영상 방법을 사용하여 연구원들은 유사 분열 동안 염색체와 상호 작용할 때 CPC의 움직임을 추적했으며,이 과정은 세포가 두 개의 동일한 딸 세포로 나눕니다. 놀랍게도, 그들은 CPC가 끊임없이 움직일뿐만 아니라 매우 역동적이며 염색체를 따라 움직일 때 모양과 구성을 끊임없이 변화 시켰다는 것을 발견했습니다. 이러한 동적 거동을 통해 CPC는 키 네토 코어에 의해 생성되는 힘을 샘플링하고 염색체가 올바르게 정렬되지 않은시기를 식별 할 수있었습니다.
"CPC는 문자 그대로 세포 손처럼 작용하여 염색체 팔을 따라 앞뒤로 움직여서 미세 소관을 잡아서 염색체를 잡아 당길 수있는 작은 필라멘트입니다. "그런 다음이 미세 소관을 당기고 염색체를 주위로 움직여 염색체 정렬의 오류를 수정했습니다."
추적 실험에서, 연구자들은 CPC가 세포 분열 동안 염색체의 정확한 분리에 필수적임을 입증 할 수 있었다. 그들이 세포에서 CPC를 고갈 시켰을 때, 세포는 종종 염색체 분포에서 실수를 저지르며, 이에 이수성이 발생하여 세포가 비정상적인 수의 염색체를 갖는 상태입니다. 이 결과는 CPC가 이수성을 예방하는 데 중요한 역할을하며, 이는 발달 결함, 유산 및 특정 유형의 암을 유발할 수 있음을 시사합니다.
Pagliuca는“우리의 발견은 이수성의 원인을 이해하고 이수성과 관련된 질병에 대한 잠재적 치료법을 개발하기위한 새로운 길을 열어줍니다.
이 연구는 국립 보건원, 국립 과학 재단, UCSF 암 센터 및 의학 연구를위한 제인 코핀 아동스 기념 기금에 의해 지원되었습니다.
