Mad1
Mad1(mitotic arrest deficient 1)は、酵母で紡錘体チェックポイント(SAC)において機能するタンパク質である。SACは紡錘体微小管に対する染色体の接着を監視し、紡錘体が適切に形成されるまで後期の開始を防ぐ機構である。Mad(mitotic arrest deficient)という名称は、変異細胞では微小管脱重合による有糸分裂停止に欠陥がみられることに由来する。Mad1は未接着のキネトコアへ後期阻害因子であるMad2をリクルートする役割を果たし、in vivoではMad2-Cdc20複合体の形成に必要不可欠である一方で、Mad2-Cdc20複合体の競合的阻害因子としても作用する。Mad1はMps1(英語版)によってリン酸化され、その他の活性とともに紡錘体チェックポイント複合体(mitotic checkpoint complex、MCC)の形成をもたらす。MCCは後期促進複合体(APC/C)の活性を阻害する。Mad1のホモログは酵母から哺乳類まで保存されており、ヒトオルソログはMAD1L1(英語版)である。
真核細胞は、微小管重合阻害剤の存在下で有糸分裂が停止する。SACは紡錘体の状態を監視し、すべてのキネトコアの紡錘体への適切な双極性(bipolar)の接着と、中期から後期への移行とを関連付けている。SACはAPC/Cの活性を阻害して下流のエフェクターの分解を防いでおり、この機構が活性化していない場合には後期が開始されて有糸分裂は終結する。Mad1の喪失はSACの機能の喪失をもたらす。Mad1は主に未接着のキネトコアに局在し、未接着キネトコアが1つでも存在する場合には有糸分裂の停止を引き起こす。Mad1はSACの重要な構成要素であるMad2をリクルートし、有糸分裂停止シグナルの増幅を誘導する。細胞質の遊離型Mad2は不活性な開いた(open)コンフォメーション(o-Mad2と呼ばれる)で存在している。Mad1に結合すると、Mad2は活性型である閉じた(closed)コンフォメーションをとり(c-Mad2と呼ばれる)、2分子のMad1と2分子のc-Mad2からなるヘテロ四量体ユニットを形成する。このMad1/c-Mad2ヘテロ四量体は非常に安定であり、細胞質の遊離型o-Mad2に対する触媒受容体として機能する。遊離型o-Mad2はこの受容体に結合することで、コンフォメーションがc-Mad2へ変化する。こうして形成されたc-Mad2は未解明の機構でCdc20へ移行し、Cdc20/c-Mad2複合体を形成する。この複合体は紡錘体チェックポイント複合体(MCC)の必須の構成要素である。MCCはAPC/Cに結合して阻害し、有糸分裂の進行を停止させる。