Separase

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. Nos humanos, a separina está codificada polo xene ESPL1 do cromosoma 12.

 Descubrimento 

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

 Función 
miniatura|esquerda|upright = 0.2|alt=Complexo cohesina de lévedo|O complexo cohesina de lévedo consta de proteínas especializadas, incluíndo Scc1.

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.

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.

 Regulación 

miniatura|500px|Diagrama con bucles de retroalimentación para xerar a activación de tipo interruptor da anafase.

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.

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 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.

miniatura|center|upright=2.0|Figura 4: Diagrama no que interveñen a securina e a separase para xerar unha activación de tipo interruptor da anafase

 Notas 

 Véxase tamén 
 Bibliografía 





 Ligazóns externas 

 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.

Categoría:Mitose
Categoría:Bioloxía celular
Categoría:Hidrolases