Osaka Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, hücreler bölünürken; anormal hücre bölünmesi ile ilişkili bir dizi hastayı tedavi etmek için yararlı olabilecek kromozomların ayrılmasını kontrol etmenin önemini ortaya koyuyor.
Mitoz olarak bilinen hücre bölünme sürecinde kromozomlar yeni oluşturulmuş yavru hücrelere ayrılmalı ve eşit olarak dağıtılmalıdır. Bu durumun, son derece karmaşık ve bir dizi hücresel bileşene sahip olduğu bilinmesine rağmen, detaylarının çoğu belirsizliğini koruyor. Ki bu da mitozun ters gittiği durumlarla ilgili tedavileri geliştirmek için engeller oluşturuyor.
Nature Cell Biology dergisinde bildirilen yeni bir çalışma, protein komplekslerinin kromozom merkezlerinde nasıl bir araya geldiğini ayrıntılarıyla ortaya koyarak, bu sürece daha derin bir bakış açısı sağlamıştır. Sentromer olarak bilinen bölgelerdeki protein kompleksleri, hücresel yapısal organizatörlerin hücre içindeki kromozomları yeniden dağıtabildikleri bir bağlantı noktası olarak görev görürler.
Sentromer üzerindeki bu protein kompleksleri kinetokorlar* olarak bilinir ve mikrotübül adı verilen uzun, ince, silindirik yapılara bağlanır Hücre bölünmesi sırasında, mikrotübüller fiziksel olarak kromozomları manipüle edebilir. Her bir kromozomun yarısını bir yavru hücre içine ve diğerinin yarısını dahil etmek için çeker.
Bu yeni çalışmada, Osaka Üniversitesi liderliğindeki ekip, kinetokorları oluşturan ve ona bağlanan farklı bileşenlere odaklandı. Böyle bir grup, hücre döngüsü boyunca sentromerde mevcut olan CCAN proteinleridir. Ayrıca hücre bölünmesi olduğunda diğer mikrotübül-birleştirici proteinler için bir bağlanma bölgesi olarak işlev görür.
Bu çalışma, CENP-T yolunu oluşturan CCAN proteinlerinin bir alt kümesinin, Ntc80 kompleksi olarak adlandırılan bir protein kompleksine bağlanarak başarılı hücre bölünmesini sağlamada etkin olduğunu ve mikrotübüllerin kromozomlara bağlanmasını sağladığını göstermektedir.
Tatsuo Fukagawa’ya göre; “Temel olarak, CENP-T yolunun veya kabaca benzer CENP-C yolunun, Ndc80 kompleksine bağlanan bu proteinlerin kısımlarını seçici olarak silerek mitotik progresyon için gerekli olup olmadığını araştırdık. Ndc80’e bağlanmak için, benzer CENP-C mutantlarına bağlanmayan alanların yokluğuna sahip olan CENP-T mutantları, hücrelerin bölünmesini ve sonuçta hücre ölümüne yol açmasını önleyen kromozomların ayrışmasını ortaya çıkardı.”
Ekip, sonuçları doğrulamak ve CENP-T’nin Ndc80 kompleksi aracılığıyla hücre bölünmesini teşvik etmedeki önemli rolünü ortaya koymak için, kısmen CENP-T ve kısmen de CENP-C’den oluşan kimerik yapılar inşa etti. Bu, CENP-T’nin ve ona bağlanan moleküllerin mitoz için hayati olduğu bulgusunu doğruladı. Ayrıca, fosforilasyonun Ndc80 kompleksi ve CENP-T arasındaki bağın düzenlenmesinde hayati bir rol oynadığını ve mitotik iğ (kromozomların bağlandığı lifler) içinde mikrotübüllerin uyguladığı çekme kuvvetini ölçerek ek bulgular için doğrudan kanıt elde ettiklerini ortaya koymuştur.
Yazar Masatoshi Hara, “Çalışmamız CENP-C değil, CENP-T’nin, başarılı hücre bölünmesi için Ndc80 kompleksi aracılığıyla doğru ve zamanında kromozom ayrımı sağlayarak hareket ettiğini göstererek daha önceki ortak görüşü altüst ediyor. Bulgular, kinetokorlarda disfonksiyonu ve kanser de dahil olmak üzere mitoz progresyonunu içeren hastalıkları tedavi etmek için terapötik seçeneklere yol açabilir.”
*Kinetokor: Kromozomun sentromeri içinde bulunan, mayoz ve mitozda yardımcı bazı proteinlerle iğ mikrotüpçüklerine bağlanan, yoğun boyanan özelleşmiş bölge.
