Separase

ESP1
Estruturas dispoñibles
PDB	Buscar ortólogos: PDBe, RCSB
Identificadores
Identificadores; externos	MGI: 2146156 ; HomoloGene: 32151 ; EBI: ESPL1; GeneCards: Xene ESPL1; UniProt: ESPL1;
Locus	Cr. 12 q13.13
Ontoloxía Xénica	Referencias: AmiGO / QuickGO
	Referencias: AmiGO / QuickGO
Padrón de expresión de ARNm
	Máis información
Ortólogos
Especies
Humano	Rato
Entrez
9700	105988
Ensembl
Véxase HS	Véxase MM
UniProt
Q14674	P60330
RefSeq; (ARNm)
NM_012291	NM_001014976
RefSeq; (proteína) NCBI
NP_036423	NP_001014976
Localización (UCSC)
Cr. 12:; 53.27 – 53.29 Mb	Cr. 15:; 102.3 – 102.32 Mb
PubMed (Busca)
9700 ;	105988

Separase
Estruturas dispoñibles
PDB	Estruturas encimáticas RCSB PDB, PDBe, PDBsum ;
Identificadores
Identificadores; externos	Bases de datos de encimas IntEnz: entrada en IntEnz ; BRENDA: entrada en BRENDA ; ExPASy: NiceZime view ; KEGG: entrada en KEEG ; PRIAM: perfil PRIAM ; ExplorEnz: entrada en ExplorEnz ; MetaCyc: vía metabólica ;
Número EC	3.4.22.49
Número CAS	351527-77-0
Ortólogos
Especies
Humano	Rato
PubMed (Busca)
3.4.22.49 ;
PMC (Busca)
3.4.22.49

A separase, tamén coñecida como separina, é unha cisteína protease responsable de desencadear a anafase ao hidrolizar a cohesina, que é unha proteína responsable de unir as cromátides irmás durante os inicios da anafase.^[1] Nos humanos, a separina está codificada polo xene ESPL1 do cromosoma 12.^[2]

Descubrimento

En S. cerevisiae, a separase está codificada no xene esp1. A proteína Esp1 foi descuberta por Kim Nasmyth e colaboradores en 1998.^[3]^[4]

Función

Unha cohesión estable entre as comátides irmás antes da anafase e a súa separación no momento axeitado durante a anafase son esenciais para a división celular e a herdanza dos cromosomas. Nos vertebrados, a cohesión das cromátides irmás está relacionada en 2 pasos por mecanismos distintos. O primeiro paso implica a fosforilación de STAG1 ou STAG2 no complexo da cohesina. O segundo paso implica a clivaxe da subunidade da cohesina SCC1 (RAD21) pola separase, que inicia a separación final das cromátides irmás.^[6]

En S. cerevisiae, Esp1 está codificada por ESP1 e regulada pola securina Pds1. As dúas cromátides irmás están inicialmente unidas entre si polo complexo da cohesina ata o principio da anafase, momento en que o fuso mitótico arrastra e separa as dúas cromátides irmás, deixando a cada unha das células fillas cun número equivalente de cromátides irmás. As proteínas que unen as dúas cromátides irmás, impedindo calquera separación prematura delas, forman parte da familia da proteína cohesina. Unha destas proteínas cohesinas que é fundamental para a cohesión das cromátides irmás é Scc1. Esp1 é unha proteína separase que cliva a subunidade de cohesina Scc1 (RAD21), o que permite que as cromátides irmás se separen ao comezo da anafase durante a mitose.^[4]

Regulación

Diagrama con bucles de retroalimentación para xerar a activación de tipo interruptor da anafase.^[7]

Cando a célula non se está a dividir, impídese que a separase clive a cohesina por medio da súa asociación con outra proteína, a securina, así como a fosforilación polo complexo ciclina-CDK. Isto proporciona dúas capas de regulación negativa para impedir unha clivaxe da cohesina inapropiada. Nótese que a separase non pode funcionar sen formar inicialmente o complexo securina-separase na maioría dos organismos. Isto é porque a securina axuda ao pregamento correcto da separase na súa conformación funcional. Porén, os lévedos non parecen necesitar a securina para formar unha separase funcional porque a anafase ocorre nos lévedos mesmo cunha deleción da securina.^[5]

No sinal para a anafase, a securina é ubiquitinada e hidrolizada, liberando a separase para a desfosforilación polo complexo APC-Cdc20. A separase activa pode despois clivar Scc1 para liberar as cromátides irmás.

A separase inicia a activación de Cdc14 na anafase inicial^[8] e sábese que Cdc14 desfosforila a securina, o que incrementa a súa eficacia como substrato para a degradación. A presenza deste bucle de retroalimentación positivo ofrece un mecanismo potencial para darlle á anafase un comportamento máis de tipo interruptor.^[7]

Notas

↑ "ESPL1 - Separin - Homo sapiens (Human) - ESPL1 gene & protein". Uniprot.org. 2010-10-05. Consultado o 2016-05-14.
↑ Nagase T, Seki N, Ishikawa K, Tanaka A, Nomura N (February 1996). "Prediction of the coding sequences of unidentified human genes. V. The coding sequences of 40 new genes (KIAA0161-KIAA0200) deduced by analysis of cDNA clones from human cell line KG-1". DNA Res. 3 (1): 17–24. PMID 8724849. doi:10.1093/dnares/3.1.17.
↑ Ciosk R, Zachariae W, Michaelis C, Shevchenko A, Mann M, Nasmyth K (June 1998). "An ESP1/PDS1 complex regulates loss of sister chromatid cohesion at the metaphase to anaphase transition in yeast". Cell 93 (6): 1067–76. PMID 9635435. doi:10.1016/S0092-8674(00)81211-8.
↑ ^4,0 ^4,1 Uhlmann F; Lottspeich F; Nasmyth K (July 1999). "Sister-chromatid separation at anaphase onset is promoted by cleavage of the cohesin subunit Scc1". Nature 400 (6739): 37–42. PMID 10403247. doi:10.1038/21831.
↑ ^5,0 ^5,1 Morgan, David O (2007). The cell cycle: principles of control. London: Published by New Science Press in association with Oxford University Press. ISBN 0-87893-508-8.
↑ Sun Y, Kucej M, Fan HY, Yu H, Sun QY, Zou H (April 2009). "Separase is recruited to mitotic chromosomes to dissolve sister chromatid cohesion in a DNA-dependent manner". Cell 137 (1): 123–32. PMC 2673135. PMID 19345191. doi:10.1016/j.cell.2009.01.040.
↑ ^7,0 ^7,1 Holt LJ, Krutchinsky AN, Morgan DO (July 2008). "Positive feedback sharpens the anaphase switch". Nature 454 (7202): 353–7. PMC 2636747. PMID 18552837. doi:10.1038/nature07050.
↑ Stegmeier F, Visintin R, Amon A (January 2002). "Separase, polo kinase, the kinetochore protein Slk19, and Spo12 function in a network that controls Cdc14 localization during early anaphase". Cell 108 (2): 207–20. PMID 11832211. doi:10.1016/S0092-8674(02)00618-9.

Véxase tamén

Bibliografía

McGrew J, Goetsch L, Byers B, Baum P (1992). "Requirement for ESP1 in the nuclear division of Saccharomyces cerevisiae". Mol. Biol. Cell 3 (12): 1443–54. PMC 275712. PMID 1493337. doi:10.1091/mbc.3.12.1443.
Ciosk R, Zachariae W, Michaelis C, Shevchenko A, Mann M, Nasmyth K (1998). "An ESP1/PDS1 complex regulates loss of sister chromatid cohesion at the metaphase to anaphase transition in yeast". Cell 93 (6): 1067–76. PMID 9635435. doi:10.1016/S0092-8674(00)81211-8.
Jensen S, Segal M, Clarke D, Reed S (2001). "A novel role of the budding yeast separin Esp1 in anaphase spindle elongation: evidence that proper spindle association of Esp1 is regulated by Pds1". J. Cell Biol. 152 (1): 27–40. PMC 2193664. PMID 11149918. doi:10.1083/jcb.152.1.27.

Ligazóns externas

separase Medical Subject Headings (MeSH) na Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA.
https://web.archive.org/web/20041117073907/http://ncbi.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=Nucleotide
Vídeo de David Morgan explicando a acción da securina e a separina (en formato MP4): https://web.archive.org/web/20160305000513/http://media.hhmi.org/ibio/morgan/morgan_3.mp4
e noutros formatos: https://web.archive.org/web/20131009035602/http://ibioseminars.org/lectures/bio-mechanisms/david-morgan-part-1/david-morgan-part-3.html

Este artigo incorpora textos procedentes da United States National Library of Medicine, que están en dominio público.

[1] "ESPL1 - Separin - Homo sapiens (Human) - ESPL1 gene & protein". Uniprot.org. 2010-10-05. Consultado o 2016-05-14.

[pmid8724849-2] Nagase T, Seki N, Ishikawa K, Tanaka A, Nomura N (February 1996). "Prediction of the coding sequences of unidentified human genes. V. The coding sequences of 40 new genes (KIAA0161-KIAA0200) deduced by analysis of cDNA clones from human cell line KG-1". DNA Res. 3 (1): 17–24. PMID 8724849. doi:10.1093/dnares/3.1.17.

[pmid9635435-3] Ciosk R, Zachariae W, Michaelis C, Shevchenko A, Mann M, Nasmyth K (June 1998). "An ESP1/PDS1 complex regulates loss of sister chromatid cohesion at the metaphase to anaphase transition in yeast". Cell 93 (6): 1067–76. PMID 9635435. doi:10.1016/S0092-8674(00)81211-8.

[pmid10403247-4] 4,0 ^4,1 Uhlmann F; Lottspeich F; Nasmyth K (July 1999). "Sister-chromatid separation at anaphase onset is promoted by cleavage of the cohesin subunit Scc1". Nature 400 (6739): 37–42. PMID 10403247. doi:10.1038/21831.

[morgan-5] 5,0 ^5,1 Morgan, David O (2007). The cell cycle: principles of control. London: Published by New Science Press in association with Oxford University Press. ISBN 0-87893-508-8.

[pmid19345191-6] Sun Y, Kucej M, Fan HY, Yu H, Sun QY, Zou H (April 2009). "Separase is recruited to mitotic chromosomes to dissolve sister chromatid cohesion in a DNA-dependent manner". Cell 137 (1): 123–32. PMC 2673135. PMID 19345191. doi:10.1016/j.cell.2009.01.040.

[holt-7] 7,0 ^7,1 Holt LJ, Krutchinsky AN, Morgan DO (July 2008). "Positive feedback sharpens the anaphase switch". Nature 454 (7202): 353–7. PMC 2636747. PMID 18552837. doi:10.1038/nature07050.

[pmid11832211-8] Stegmeier F, Visintin R, Amon A (January 2002). "Separase, polo kinase, the kinetochore protein Slk19, and Spo12 function in a network that controls Cdc14 localization during early anaphase". Cell 108 (2): 207–20. PMID 11832211. doi:10.1016/S0092-8674(02)00618-9.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]