a centroszóma a fő mikrotubulusszervező központ (MTOC) az emberi sejtekben, és széles körben tanulmányozták azóta, hogy Theodor Boberi először nevezte el és írta le 1888-ban. Bár a centroszóma egy kis organelle, nagy jelentőséggel bír az alapvető sejtfunkciók szempontjából. A sejtmag mellett helyezkedik el, a centroszóma fő szerepe a mikrotubulusok intracelluláris szervezésének szabályozása., A sejtosztódás során a centroszóma a legfontosabb felelős organelle a mitotikus orsó helyes kialakulásáért és orientációjáért, biztosítva a testvérkromatidok megfelelő elkülönítését az egyes lánysejtekhez (Nigg EA et al. (2011)).

A Sejtatlaszban 548 gén (az összes fehérjét kódoló emberi gén 3%-a) kimutatták, hogy olyan fehérjéket kódol, amelyek lokalizálódnak a centroszómára vagy a centrioláris műholdakra. Azokban a képekben, ahol meg lehetett különböztetni a centriolokat, a fehérjéket a “centrosome”helyével jegyezték fel., Azokban a képekben, ahol a centriolokat nem észlelték, de a fehérje a mikrotubulusok középpontjába lokalizálódik, a fehérjéket a “centrioláris műhold” helyével jegyezték fel (1-2 ábra). Funkcionális gazdagodás elemzése a centrosome proteome mutatja alkoholtartalom szempontjából a biológiai folyamatok kapcsolatos intracelluláris szervezet, valamint a közlekedés, a szervezet mikrotubulusaival, sejtciklus progresszió, illetve sejtosztódás.

RAB11FIP5-a-431
pcnt-U-251 MG
MKKS-U-2 OS

1.ábra. Példák a centroszómára és centrioláris műholdakra lokalizált fehérjékre., A RAB11FIP5 részt vesz az intracelluláris szállításban, és korábban nem mutatták ki, hogy a centroszómák lokalizálódnak. Független antitestek alkalmazásával a RAB11FIP5 centrioláris műholdakra lokalizálódik (az A-431 sejtekben kimutatható). A PCNT a centroszóma fonalas mátrixának jól jellemzett fehérje összetevője, amely fontos szerepet játszik mind a mitózisban, mind a meiózisban (u-251 sejtekben kimutatható). Az MKKS egy centrosome-shuttling fehérje, amely a pericentrioláris anyag (PCM) centrioljai körüli csőszerű struktúrára lokalizálódik, és fontos a sejtosztódás szempontjából (U-2 OS sejtekben detektálva)., Általában MKKS shuttle között a centrosome a cytosol szerte a sejtciklus de amikor mutáns, nem lokalizálni, hogy a centrosome, ami a McKusick Kaufman szindróma egy olyan betegség, amely nyilvánul meg a károsodott fejlődés, különösen, kéz, láb, valamint a szív szervi rendellenességek.

  • az összes emberi fehérje 3% – át (548 fehérjét) kísérletileg észlelte a centroszómában az emberi fehérje Atlasz.,
  • a centroszómában lévő 145 fehérjét kísérleti bizonyítékok támasztják alá, és ebből a 36 fehérjéből a humán fehérje Atlasz fokozza.
  • 428 fehérje a centroszómában több helyen található.
  • a centroszómában lévő 28 fehérje sejt-sejt variációt mutat. Ezek közül 27 az intenzitás és 1 a térbeli variáció változását mutatja.
  • a centroszómára lokalizálódó fehérjék főként az intracelluláris szerveződésben és szállításban, a mikrotubulus szervezésben és a sejtciklus előrehaladásában vesznek részt.

2. ábra., Az összes emberi fehérjét kódoló gén 3% – a kódolja a centroszómára vagy a centrioláris műholdakra lokalizált fehérjéket. Minden sáv kattintható, és a kiválasztott kategóriába tartozó fehérjék keresési eredményét adja meg.

a szerkezet A centrosome

Substructures

  • Centriolar műhold: 171
  • Centrosome: 377

A centrosome egy kis nem-membrán kötött organelle megszálló 1-2 µm3, a cytoplasma kötet (Doxsey S&időszak; (2001))., Két hordó alakú centriolból áll, amelyek mindegyike kilenc mikrotubulus hármasból áll, amelyek merőleges szögben tartják össze a szálak összekapcsolásával. A centriolokat a fehérjék amorf mátrixa veszi körül, amelyet általában perikentrioláris anyagnak (PCM) neveznek, amely a mikrotubulusok nukleációjában és rögzítésében részt vevő fehérjéket, valamint fontos sejtciklus-szabályozókat és más jelátviteli molekulákat tartalmaz. Pericentrin (1. ábra), γ-tubulin, ninein, centriolin és aurora kinázok néhány példa (Doxsey S&időszak; (2001)).,A γ-tubulin protein komplex egy erősen konzervált komplex, amely nyitott gyűrűszerkezetet képez, átmérője körülbelül 25 nm, és kulcsszerepet játszik a mikrotubulusok nukleációjában. A mitózis kulcsfontosságú szabályozójaként a centroszóma szerkezete és összetétele rendkívül dinamikus, és drámai szervezeti változásokon megy keresztül a sejtciklus során (Bornens M& időszak; (2002); Conduit PT et al. (2015)).

a centroszómákat, valamint a csillók bazális testét szorosan körülveszik citoplazmatikus granulátumok, úgynevezett centrioláris műholdak (Tollenaere MA et al., (2015); Prosser SL et al. (2020)). A centrioláris műholdak a mikrotubulusok mentén motorfehérjékkel együtt haladnak, és ismert, hogy számos olyan fehérjét tartalmaznak, amelyek a centroszómákban és a csillókban is megtalálhatók. A centrioláris műholdak a legtöbb sejttípusban megfigyelhetők, de összetételük, méretük, számuk és helyük változó. A centrioláris műholdak a mitózisba való belépéskor szétszednek, bur újra megjelenik a citokinézis befejezése után.

a centroszómára és a centrioláris műholdakra markerként alkalmas fehérjék kiválasztása az 1. táblázatban található., A centroszómákra és centrioláris műholdakra lokalizálódó erősen expresszált fehérjék listáját a 2. táblázat foglalja össze.

1. táblázat. A centroszóma és a centrioláris műholdak markereként alkalmas fehérjék kiválasztása.,v id=”02794f7097″>

MKKS McKusick-Kaufman syndrome Centrosome ODF2 Outer dense fiber of sperm tails 2 Centrosome CEP97 Centrosomal protein 97 Centriolar satellite
Cytosol KIF5B Kinesin family member 5B Centriolar satellite
Cytosol PIBF1 Progesterone immunomodulatory binding factor 1 Centriolar satellite

Table 2., Erősen expresszált centroszóma és centrioláris szatellit marker fehérjék, különböző sejtvonalakban., oncogene partner

14 CEP250 Centrosomal protein 250 13 CCDC14 Coiled-coil domain containing 14 12 MKKS McKusick-Kaufman syndrome 11 CEP350 Centrosomal protein 350 11

See the morphology of centrosomes in human induced stem cells in the Allen Cell Explorer.,

a centroszóma funkciója

a centroszóma fő funkciója a sejtben lévő mikrotubulusok szervezése, ezáltal szabályozva a sejt alakját, polaritását, proliferációját, mobilitását és sejtosztódását. Az S-fázis alatt a centroszómát félig konzervatív módon replikálják, ami egy lánya centriole kialakulását eredményezi az egyes szülői centriolák mellett. Ahogy a sejt megközelíti a mitózist, a két centroszóma, amelyek mindegyike szülői centriolt és érési procentriolt tartalmaz, a sejt ellentétes végeire mozog., Ugyanakkor a környező PCM fehérjék mennyisége növekszik, lehetővé téve több mikrotubulus nukleációját. Amikor a nukleáris membrán lebomlik, az egyes centroszómákból származó mikrotubulusok kölcsönhatásba léphetnek a kinetochorokkal a replikált testvérkromatidokon, kialakítva a jellegzetes mitotikus orsót. A bonyolult orsó-berendezés a testvérkromatidok elválasztását közvetíti a sejt ellentétes végeihez, és a citokinezis után a lánysejtek mindegyike egy kromoszómakészlettel és egy centroszómával van ellátva. A szülői központ, azaz, a centriole-párban a kettő közül az idősebbeknek központi szerepük van a csillók és a flagella kialakulásában is. Ezenkívül a növekvő bizonyítékok a centroszóma sokoldalúbb funkcióját sugallják, különös tekintettel arra, hogy képes koordinálni számos sejtfunkciót egy kompakt hubként, ahol a citoplazmatikus fehérjék nagy koncentrációban kölcsönhatásba léphetnek (Doxsey s& időszak; (2001); Rieder CL et al. (2001)).,

Centriolar műholdak már régóta tekinthető járművek fehérje-kereskedelemből, majd az centrosome, valamint csillók, így szerepet játszik a dinamikus rendelet a fehérje-összetétele ezek egyrészt (Tollenaere MA et al. (2015); Prosser SL et al. (2020)). Valójában számos, a centrioláris szatellitekre lokalizálódó fehérje is szerepet játszott a centroszóma replikációban, az érésben és az elválasztásban., Azonban a közelmúltban végzett vizsgálatok során a centrioláris műholdak több más sejtes folyamat szabályozói is megjelentek, mint például a fehérje lebomlása és az autofágia, amelyek közül néhány független a centroszómáktól és a csillóktól. Hasonlóképpen, a centroszómák és a csillók nem teljesen függnek a centrioláris műholdaktól.,

a kromoszóma-szegregáció és a sejtciklus-progresszió kulcsfontosságú szabályozói, a centroszóma számának, méretének és morfológiájának rendellenességei, valamint a centroszómákra lokalizálódó fehérjét kódoló gének mutációi gyakran megfigyelhetők a tumorigenezis alatt álló sejtekben, de néhány más betegségben is (Badano JL et al. (2005)).

A centroszómákra vagy centrioláris műholdakra lokalizálódó fehérjéket kódoló gének gén ontológiája (GO) alapú elemzése a meglévő irodalommal jól összhangban lévő funkciókat leíró kifejezések gazdagodását mutatja., A magasan dúsított feltételei a domain Biológiai Folyamat kapcsolatos mitózis, valamint citokinezis, sejtciklus progresszió, endocytosis, szervezet a microtubule cytoskeleton, illetve szervezet, egyrészt (3a Ábra). Gazdagodás elemzése a domain Molekuláris Funkció mutatják gazdagodás leíró kifejezések kötelező mikrotubulusaival motor fehérjék, valamint a motoros aktivitás (3b Ábra).

3a. ábra a centrosome proteome gén ontológiai alapú dúsítási elemzése, amely bemutatja a GO domain biológiai folyamat jelentősen dúsított feltételeit., Minden sáv kattintható, és a kiválasztott kategóriába tartozó fehérjék keresési eredményét adja meg.

3b. ábra. gén ontológiai alapú dúsítási elemzés a centrosome proteome számára, amely bemutatja a GO domain molekuláris funkció jelentősen dúsított feltételeit. Minden sáv kattintható, és a kiválasztott kategóriába tartozó fehérjék keresési eredményét adja meg.

A centroszómafehérjék több helyen

a centroszóma és a centrioláris szatellitfehérjék körülbelül 78% – a (N=428) lokalizálódik más celluláris rekeszekben is (4.ábra)., A hálózati telek azt mutatja, hogy a centrosome és centriolar műholdakkal megosztott leggyakoribb helyek a citoplazma, a mag és a hólyagok. A nukleoplazmával és citozollal végzett kettős lokalizációk felülreprezentáltak, míg a Golgi-készülékkel és a nukleolokkal való kettős lokalizáció alulreprezentált.

4. ábra. Interaktív hálózati telek mikrotubulus fehérjék több lokalizáció. Az összekötő csomópontok számai a centroszómára lokalizált fehérjéket, valamint egy vagy több további helyet mutatják., Csak a centroszóma proteómában több fehérjét és legalább 0,5% fehérjét tartalmazó összekötő csomópontokat mutatjuk be. A körméretek a fehérjék számához kapcsolódnak. A cián színű csomópontok show kombinációk, amelyek jelentősen overrepresented, míg a magenta színű csomópontok show kombinációk, amelyek jelentősen alulreprezentált, mint annak a valószínűségét, hogy ez a kombináció alapján a frekvenciát az egyes jegyzet, valamint egy hypergeometric teszt (p≤0.05). Ne feledje, hogy ez a számítás csak kettős lokalizációval rendelkező fehérjékre vonatkozik., Minden csomópont kattintható, és a kapcsolódó organellákban található összes fehérje listáját eredményezi.

A centroszómafehérjék expressziós szintje a szövetben

Transzkriptómanalízis és a gének szöveti eloszlási kategóriákba való besorolása (8.ábra) azt mutatja, hogy a centroszómás és centrioláris műholdas fehérjék nem mutatnak nagyobb valószínűséggel bizonyos típusú szöveteloszlást, mint a Sejtatlaszban bemutatott összes gén.

5.ábra., Bar telek mutatja a százalékos gének különböző szöveti eloszlási kategóriák gének kódoló fehérjék, amelyek lokalizálják a centrosome vagy centrioláris műholdak, összehasonlítva az összes gén a sejt Atlasz. Csillag jelzi statisztikailag szignifikáns eltérés (p≤0,05) a gének száma Egy kategóriában alapuló binomiális statisztikai vizsgálat. Minden sáv kattintható, és a kiválasztott kategóriába tartozó fehérjék keresési eredményét adja meg.

releváns linkek és publikációk

Bobery T. 1900. Zellen-Studien. Verlag von Gustav Fischer.

Vélemény, hozzászólás?

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük