B Eixo de Montagem de ponto de verificação (SAC)
O eixo de montagem de ponto de verificação (SAC) é um processo bioquímico que pode atrasar o metafase a anafase de transição na presença de unattached kinetochores e, possivelmente, falta de tensão em toda a irmã kinetochores (Li e Nicklas, 1995; Musacchio e Salmão, 2007; Rieder et al., 1995; Rudner and Murray, 1996). Os vários genes e proteínas correspondentes que actuam dentro da via SAC foram inicialmente identificados nos ecrãs genéticos da levedura., Estas telas revelaram seis genes necessários para a função SAC, MAD1-3 (prisão mitótica defeituosa), BUB1, BUB3 (desabrochando desinibido por benomyl), e MPS1 (spindles monopolar) (Hardwick e Murray, 1995; Hoyt et al., 1991; Li and Murray, 1991; Roberts et al., 1994; Weiss and Winey, 1996; Winey et al., 1991). Estudos subsequentes identificaram homólogos em eucariotas superiores, em que MAD3 é chamado BUBR1.
Após a entrada mitótica, o saco é activo (Khodjakov e Rieder, 2009), e é mantido em estado activo enquanto estiverem presentes kinetóforos não acoplados., Mad1 and Mad2 localize at unattached kinetochores (Howell et al., 2004; Shah et al., 2004; Waters et al., 1998), e a interação entre Mad1 e Mad2 confere uma mudança conformacional em Mad2 (Deantoni et al., 2005), levando-o a ligar-se e sequestrar Cdc20 (Fang et al., 1998; Hwang et al., 1998; Kim et al., 1998), um ativador da anáfase promoting complex, ou cyclosome (APC / C) (Hwang et al., 1998; Kim et al., 1998; Li et al., 1997). Além disso, Bub1 e BubR1 (MAD3 em levedura) são recrutados para cinetóforos sem tensionamento (Skoufias et al.,, 2001), onde eles ainda interagem com Mad2 formando o complexo de checkpoint mitótico (Sudakin et al., 2001; Tang et al., 2001), que também inibe APC/C. APC/C é uma ligase ubiquitina E3 que marca substratos específicos para degradação pelo proteosoma. Dois substratos chave são as proteínas Securin e Cyclin B, ambas necessárias para a conclusão da mitose (Cohen-Fix et al., 1996; Funabiki et al., 1996; Minshull et al., 1990; Peters, 2006; Whitfield et al., 1990; Zou et al., 1999)., Securin inibe a separase enzimática, que é necessária para clear as proteínas da coesina que mantêm os cromatídeos Irmãos Unidos (Cohen-Fix et al., 1996; Funabiki et al., 1996; Uhlmann et al., 1999). Assim, a degradação de securina leva à ativação da separação, degradação de coesina, e separação cromática irmã, que marca o início da anáfase (Cohen-Fix et al., 1996; Funabiki et al., 1996; Zou et al., 1999). A degradação do Ciclo B assegurará então a saída mitótica e a conclusão da divisão celular.,
SAC disfunção leva, invariavelmente, ao cromossomo mis-segregação, porque faz com que as células entrem em anafase antes de amphitelic anexo pode ser obtido por todos os cromossomas por acelerar mitotic progressão ou pela renderização de células não é possível atraso anafase início na presença de unattached kinetochores (Meraldi et al., 2004). Como consequência, o início da anáfase precoce está associado a uma série de defeitos mitóticos, incluindo cromossomas anafásicos atrasados e segregação de ambos os cromatídeos irmãos para a mesma célula filha que geram aneuploidia na descendência., Assim, as mutações nos genes SAC têm o potencial de desempenhar um papel na tumorigénese e na diversidade karyotípica das células cancerígenas. De facto, a Cahill e os colegas de trabalho identificaram uma mutação no gene saco BUB1 numa linha celular cin colorectal (Cahill et al., 1998) e postulou que tal poderia explicar o CIN anteriormente observado em cancros colorectais (Lengauer et al., 1997). Curiosamente, mutações BUB1 e BUBR1 foram identificadas em alguns indivíduos afetados pela variegação do mosaico aneuploidy (MVA) (Hanks et al., 2004; Suijkerbuijk et al.,, 2010), uma síndrome associada ao aumento do risco de cancro, e na qual as células somáticas dos doentes apresentam níveis elevados de trisomias e monossomias (Kajii et al., 1998, 2001).
a ideia de que a disfunção SAC pode desempenhar um papel na tumorigénese levou a uma série de Estudos em modelos de ratinhos. Como os ratinhos nulos de SAC são geralmente letais embrionários, estes estudos utilizaram ratinhos que eram haploinsuficientes ou portadores de mutações hipomórficas em genes específicos de SAC. Os resultados variaram um pouco e não revelaram uma correlação clara entre mutações nos genes do saco, aneuploidia e tumorigénese., No entanto, em muitos casos, os animais mutantes ou haploinsuficient eram mais propensos a desenvolver espontaneamente (Iwanaga et al., 2007; Michel et al., 2001) ou carcinogénicos induzidos (Babu et al., 2003; Dai et al., 2004; Iwanaga et al., 2007; Jeganathan et al., 2007) tumores em comparação com ratos selvagens. Uma exceção é representada por BubR1, cujas mutações não resultam em aumento da incidência do tumor, mas sim em fenótipos de senescência (Baker et al., 2004). Curiosamente, a sobreexpressão de vários genes do saco é encontrada em células cancerosas (Yuan et al.,, 2006) e testes funcionais da sobre-expressão de Mad2 em ratinhos resultam em 40-55% de MEF aneuploid (fibroblastos embrionários de ratinho) e uma incidência de tumor de 50% (Sotillo et al., 2007). Estes resultados sugerem que a via SAC deve ser finamente equilibrada de modo a evitar a acumulação de aneuploidia. Alternativamente, este efeito pode ser específico à sobreexpressão Mad2 e pode ser devido a outras funções independentes do saco da proteína (Weaver et al., 2008).
devido à identificação inicial de uma mutação genética do ponto de controlo nas células cancerígenas colorectais (Cahill et al.,, 1998) e o impacto que o SAC mutações no gene tem na tumorigênese em modelos de mouse, muitos pesquisadores embarcaram-se em uma série de mutacional análises de células de câncer de origem diferente com a idéia de que a maioria dos cânceres irá apresentar mutações no SAC genes. Surpreendentemente, muitos destes estudos não encontraram mutações nos genes SAC (Myrie et al., 2000; Saeki et al., 2002; Sato et al., 2000; Yamaguchi et al., 1999) e apenas algumas mutações identificadas em uma pequena fração das linhas celulares analisadas (Haruki et al., 2001b; Sato et al.,, 2000), apontando para a ideia de que as mutações nos genes SAC podem resultar em taxas de segregação cromossómica demasiado elevadas para serem compatíveis com a sobrevivência celular. Assim, embora as mutações SAC possam causar aneuploidia e, em princípio, induzir tumores( ver acima), o fato de que as mutações do gene SAC estão em grande parte ausentes no câncer indica que eles não contribuem significativamente para o fenótipo CIN e a diversidade cariotípica das células cancerosas.