Как яйцеклетки контролируют время деления клеток

от

Белок, известный как MPS1, помогает обеспечить своевременное протекание ключевого процесса во время деления клеток ооцитов — неоплодотворённых яйцеклеток, выяснили биологи из RIKEN. Это открытие у мышей может иметь значение для понимания причин потери беременности и врождённых заболеваний у людей.

Исследование опубликовано в The EMBO Journal.

В любой момент в нашем теле миллионы клеток делятся. Во время деления клетки клеточный механизм, известный как веретено, состоящий из микротрубочек, распределяет генетический материал клетки.

Для нормальных клеток этот процесс регулируется двумя специализированными структурами, известными как центросомы. Но поскольку у ооцитов центросомы отсутствуют, они должны использовать другой метод для формирования веретена.

Микротрубочки прикрепляются к белковым «ручкам» на веретенах, называемым кинетохорами. Существует высокий риск неправильного прикрепления, если это происходит до того, как веретена успеют сформировать два отдельных полюса. Неправильное прикрепление может иметь серьёзные последствия, включая выкидыш и развитие таких заболеваний, как синдром Дауна.

Однако мало что известно о механизме, с помощью которого ооциты контролируют время биполяризации веретена относительно прикрепления кинетохоров к микротрубочкам.

Теперь в эксперименте на мышах Томоя Китадзима из Центра исследований динамики биосферы RIKEN и его коллеги обнаружили, что MPS1 играет ключевую роль в обеспечении того, чтобы биполяризация веретена происходила до прикрепления кинетохоров к микротрубочкам.

Они обнаружили, что биполяризация веретена часто задерживается в ооцитах, в которых был ингибирован MPS1, и что эта задержка приводила к неправильному прикреплению.

Это открытие дополняет список функций MPS1. «MPS1, как было известно, выполняет другую функцию в качестве активатора контрольной точки сборки веретена», — говорит Китадзима. «Это открытие указывает на новую функцию MPS1, а именно на содействие своевременной биполяризации веретена».

На основе этого открытия команда предложила двухэтапную модель сборки веретена. В этой модели кинетохоры сначала способствуют биполяризации веретена в нестабильно прикреплённых микротрубочках, а затем стабилизируют прикрепление микротрубочек в биполярном веретене. Такой порядок снижает риск возникновения ошибок.

Если MPS1 играет аналогичную роль у человека, то открытие может найти применение в лечении бесплодия. «Человеческие ооциты часто демонстрируют задержку биполяризации веретена, что приводит к появлению яйцеклеток с аномальным количеством хромосом, основной причиной потери беременности и врождённых заболеваний», — говорит Китадзима.

«Функциональность MPS1 в человеческих ооцитах может быть ключом к прогнозированию и контролю качества ооцитов в вспомогательных репродуктивных технологиях».

Китадзима сейчас изучает, можно ли использовать MPS1 для улучшения искусственных кинетохоров, которые его команда разработала ранее.

Предоставлено RIKEN.

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте