PRC1-protein uttrycks i relativt höga nivåer under S- och G2/M-faserna av cellcykeln innan det sjunker dramatiskt efter mitotiskt utträde och inträde i G1-fasen. PRC1 är lokaliserad i kärnan under interfas , blir associerad med den mitotiska spindeln på ett mycket dynamiskt sätt under anafas och lokaliseras till cellens mittkropp under cytokines. PRC1 identifierades först 1998 med användning av en ''in vitro'' fosforyleringsscreeningsmetod och visade sig vara ett substrat för flera cyklinberoende kinaser (CDK). På motsvarande sätt har ablation av PRC1 visats störa spindelns mittzonsaggregat i däggdjurssystem.
Minst tre alternativt splitsade transkriptvarianter som kodar för distinkta isoformer av PRC1 har observerats. Dessutom har PRC1 sekvenshomologi med Ase1 i jäst, SPD-1 (spindel defekt 1) i C. elegans , Feo i D. melanogaster och MAP65 i växter, som alla faller i en konserverad familj av icke-motoriska mikrotubuli-associerade proteiner ( Kartor).
Strukturera
Kristallstrukturen hos PRC1 har först nyligen karakteriserats in vitro. Under 2013 illustrerades PRC1 som en lång molekyl bestående av en C-terminal spektrin mikrotubuli-bindande domän, en utökad stavdomän och en N-terminal dimeriseringsdomän. Bestående av ett intrikat arrangemang av α-helixar, samarbetar stavdomänen, tillsammans med den dimeriseringsledande N-terminalen för att underlätta bindning av andra proteiner, såsom Kinesin-4, till PRC1. PRC1:s stavdomän antar flera konformationer, alla påverkade av dess C-terminala spektrindomän. En modell har föreslagits där PRC1 sannolikt är en flexibel molekyl både i lösning och på enstaka mikrotubuli men blir styvare när de mikrotubulibindande domänerna begränsas med antiparallell mikrotubulifilamenttvärbindning, sedd vid spindelns mittzon. Den övergripande strukturen för PRC1-homodimeren påminner om aktinbundande proteiner, och denna process för tvärbindning av mikrotubulifilament liknar den för aktin .
Roll i cytokines
PRC1:s roll i bildandet av mikrotubuli i mitten, som är väsentlig för däggdjurens cytokinetiska maskineri, är möjlig genom dess samarbete med Kinesin-4 för att skapa en kontrollerad zon av överlappande, antiparallella mikrotubuli vid spindelns mittzon. PRC1 hämmas normalt tills anafas debut av CDK1-medierad fosforylering, vilket förhindrar dess dimerisering. Vid anafasstart och avlägsnande av hämmande CDK1-fosforylering bildas PRC1-dimerer. Dessa homodimerer känner specifikt igen antiparallella mikrotubuliöverlappningar, som finns i spindelns mittzon, och binder, vilket tillåter mikrotubulusglidning, tvärbindning av mikrotubulifilament och sammansättning av centralspindelförmedlande proteiner, inklusive men inte begränsat till Kinesin-4.
PRC1-dimerer, som krävs för högaffinitetsinteraktionen med Kinesin-4, rekryterar Kinesin-4 till regioner med antiparallell mikrotubuli överlappning, där Kinesin-4, ett plus-end-riktat motorprotein som hämmar mikrotubulus dynamik, hjälper till att bilda längdberoende ände taggar som hjälper till att stabilisera och reglera spindelmikrotubulimontering inom cytokines. Detta PRC1-Kinesin-4-komplex identifierar och reglerar differentiellt spindelmittzonens mikrotubuli under celldelning. Denna reglering är avgörande för att cytokinesen ska utvecklas ordentligt.
Interaktioner
PRC1 är ett icke-motoriskt mikrotubuli-associerat protein (MAP) vars C-terminala spektrindomän (aa 341-640) binder mikrotubuli med mikromolär affinitet (0,6 +/- 0,3uM)
PRC1 interagerar med Kinesin-4 som spelar en viktig roll för att korsa spindelmikrotubuli och ställa in mittzonens längd i däggdjurscytokines.
PRC1 är negativt modulerad av CDK, speciellt CDK1 .
PLK1 reglerar PRC1 negativt genom fosforylering vid Thr-602, nära C-terminalen av PRC1, endast efter defosforylering av PRC1 vid ett hämmande CDK1-ställe.
PRC1 binder direkt till CYK-4-subenheten i centralspindlinkomplexet för att stabilisera den centrala spindeln.
Rual JF, Venkatesan K, Hao T, Hirozane-Kishikawa T, Dricot A, Li N, Berriz GF, Gibbons FD, Dreze M, Ayivi-Guedehoussou N, Klitgord N, Simon C, Boxem M, Milstein S, Rosenberg J, Goldberg DS, Zhang LV, Wong SL, Franklin G, Li S, Albala JS, Lim J, Fraughton C, Llamosas E, Cevik S, Bex C, Lamesch P, Sikorski RS, Vandenhaute J, Zoghbi HY, Smolyar A, Bosak S, Sequerra R, Doucette-Stamm L, Cusick ME, Hill DE, Roth FP, Vidal M (2005). "Mot en proteomskalakarta över det mänskliga protein-proteininteraktionsnätverket". Naturen . 437 (7062): 1173–8. Bibcode : 2005Natur.437.1173R . doi : 10.1038/nature04209 . PMID 16189514 . S2CID 4427026 .
