Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Homo sapiens-те кездесетін сүтқоректілер ақуызы.
Mammalian protein found in Homo sapiens
Сепараза, сондай-ақ сепарарин деп те аталады, анафазаны когезиннің гидролизі арқылы іске қосатын цистеин протеазасы болып табылады. Когезин – анафазаның бастапқы кезеңінде әпкелері хроматидтерді байланыстыруға жауапты ақуыз. Адамдарда сепарарин ESPL1 генімен кодталады.
Separase, also known as separin, is a cysteine protease responsible for triggering anaphase by hydrolysing cohesin, which is the protein responsible for binding sister chromatids during the early stage of anaphase. In humans, separin is encoded by the ESPL1 gene.
Тарих
S. cerevisiae-да сепараза esp1 генімен кодталады. Esp1 1998 жылы Ким Насмит және оның әріптестері тапқан болатын. 2021 жылы Женева университетінің ғалымдары криоэлектрондық микроскопияны пайдаланып, секюринмен немесе CDK1 циклин B1 CKS1 кешеніндегі адам сепаразасының құрылымын анықтады.
In S. cerevisiae, separase is encoded by the esp1 gene. Esp1 was discovered by Kim Nasmyth and coworkers in 1998. In 2021, structures of human separase were determined in complex with either securin or CDK1 cyclin B1 CKS1 using cryo EM by scientists of the University of Geneva.
Функция
Анафаза алдында бауырлас хроматидтер арасындағы тұрақты байланыс және анафаза кезінде олардың уақытылы ажырауы жасушаның бөлінуі және хромосомалық мұрагерлік үшін өте маңызды. Омыртқалы жануарларда бауырлас хроматидтердің байланысы екі қадамда, әртүрлі механизмдер арқылы жүзеге асады. Бірінші қадам – когезин кешеніндегі STAG1 немесе STAG2 фосфорилирленуін қамтиды. Екінші қадам – сепараза ферменті арқылы SCC1 (RAD21) когезин суббөлігінің кесілуі, бұл бауырлас хроматидтердің толық ажырауын бастайды. S. cerevisiae-да Esp1 ESP1 генімен кодталады және Pds1 секюринімен реттеледі. Екі бауырлас хроматид анафазаның басталуына дейін когезин кешенімен байланысып тұрады, содан кейін митоздық шпінделі екі бауырлас хроматидті бөліп, әрбір екі қыз жасушаға тең мөлшерде бауырлас хроматидтерді қалдырады. Бауырлас хроматидтерді біріктіріп, олардың ертерек ажырауына жол бермейтін ақуыздар когезин ақуыздар отбасының құрамына кіреді. Бауырлас хроматидтердің байланысын қамтамасыз ететін маңызды когезин ақуыздарының бірі – Scc1. Esp1 – сепараза ферменті, ол Scc1 (RAD21) когезин суббөлігін кесіп, митоз кезінде анафазаның басталуында бауырлас хроматидтердің ажырауын қамтамасыз етеді. Жасуша бөлінбей тұрғанда, сепаразаның когезинді кесуіне секюринмен байланысы немесе циклин-зависимая киназа (CDK) кешенінің сепаразадағы белгілі бір серин қалдығын фосфорилирлеуі арқылы жол берілмейді. Сепаразаның фосфорилирленуі CDK1-циклин B1 кешенімен тұрақты байланысқа әкеледі. Securin немесе CDK1-циклин B байланысы өзара қосылмайды. Екі кешенде де сепаразаның катализдік орында және жақын орналасқан байланыс орындарында субстраттармен байланысын бұғаттайтын псевдосубстрат мотивтері тежеушілік әсер етеді. Алайда, секюрин өзінің псевдосубстрат мотивтері арқылы субстраттармен байланыстың алдын кеседі, ал CDK1-циклин B кешені сепаразаның икемді циклдеріндегі псевдосубстрат мотивтерін қатаңдату арқылы сепаразаны тежейді, нәтижесінде сепаразаның протеолитикалық активтілігі өзін-өзі тежеуге ұшырайды. Сонымен қатар, Cdc14 секюринді дефосфорилирлейтіні анықталды, осылайша оның ыдырауға ұшырау үшін субстрат ретінде тиімділігі артады. Бұл оң кері байланыс циклының болуы анафазаға «қосқыш» сияқты мінез-құлық берудің мүмкін механизмін ұсынады.
Stable cohesion between sister chromatids before anaphase and their timely separation during anaphase are critical for cell division and chromosome inheritance. In vertebrates, sister chromatid cohesion is released in 2 steps via distinct mechanisms. The first step involves phosphorylation of STAG1 or STAG2 in the cohesin complex. The second step involves cleavage of the cohesin subunit SCC1 (RAD21) by separase, which initiates the final separation of sister chromatids. In S. cerevisiae, Esp1 is coded by ESP1 and is regulated by the securin Pds1. The two sister chromatids are initially bound together by the cohesin complex until the beginning of anaphase, at which point the mitotic spindle pulls the two sister chromatids apart, leaving each of the two daughter cells with an equivalent number of sister chromatids. The proteins that bind the two sister chromatids, disallowing any premature sister chromatid separation, are a part of the cohesin protein family. One of these cohesin proteins crucial for sister chromatid cohesion is Scc1. Esp1 is a separase protein that cleaves the cohesin subunit Scc1 (RAD21), allowing sister chromatids to separate at the onset of anaphase during mitosis.]] When the cell is not dividing, separase is prevented from cleaving cohesin through its association with either securin or upon phosphorylation of a specific serine residue in separase by the cyclin CDK complex. Separase phosphorylation leads to a stable association with CDK1 cyclin B1. Securin or CDK1 cyclin B binding is mutually exclusive. In both complexes, separase is inhibited by pseudosubstrate motifs that block substrate binding at the catalytic site and at nearby docking sites. However, while securin contains its own pseudosubstrate motifs to occlude substrate binding, the CDK1–cyclin B complex inhibits separase by rigidifying pseudosubstrate motifs from flexible loops in separase itself, leading to an auto inhibition of the proteolytic activity of separase. and Cdc14 has been found to dephosphorylate securin, thereby increasing its efficiency as a substrate for degradation. The presence of this positive feedback loop offers a potential mechanism for giving anaphase a more switch like behavior.