I S. cerevisiae kodas separase av esp1 -genen. Esp1 upptäcktes av Kim Nasmyth och medarbetare 1998. År 2021 bestämdes strukturer av mänskligt separas i komplex med antingen securin eller CDK1-cyklin B1-CKS1 med hjälp av cryo-EM av forskare från Genèves universitet.
Fungera
Jästkohesinkomplexet består av specialiserade proteiner, inklusive Scc1.
Stabil kohesion mellan systerkromatider före anafas och deras snabba separation under anafas är avgörande för celldelning och kromosomärvning. Hos ryggradsdjur frigörs systerkromatidkohesion i 2 steg via distinkta mekanismer. Det första steget involverar fosforylering av STAG1 eller STAG2 i kohesinkomplexet. Det andra steget involverar klyvning av kohesinsubenheten SCC1 ( RAD21 ) genom separas, vilket initierar den slutliga separationen av systerkromatider.
I S. cerevisiae kodas Esp1 av ESP1 och regleras av securinet Pds1. De två systerkromatiderna är initialt bundna tillsammans av kohesinkomplexet fram till början av anafas, vid vilken punkt den mitotiska spindeln drar isär de två systerkromatiderna, vilket lämnar var och en av de två dottercellerna med ett ekvivalent antal systerkromatider. Proteinerna som binder de två systerkromatiderna, vilket inte tillåter någon för tidig systerkromatidseparation, är en del av kohesinproteinfamiljen . Ett av dessa kohesinproteiner som är avgörande för systerkromatidsammanhållning är Scc1. Esp1 är ett separasprotein som klyver kohesinsubenheten Scc1 (RAD21), vilket gör att systerkromatider kan separera vid början av anafas under mitos .
förordning
Nätverksdiagram med återkopplingsslingor för att generera switchliknande aktivering av anafas.
När cellen inte delar sig hindras separas från att klyva kohesin genom dess association med antingen securin eller vid fosforylering av en specifik serinrest i separas av cyklin-CDK- komplexet. Separas fosforylering leder till en stabil association med CDK1-cyklin B1. Securin eller CDK1-cyklin B-bindning utesluter varandra. I båda komplexen hämmas separas av pseudosubstratmotiv som blockerar substratbindning vid det katalytiska stället och vid närliggande dockningsställen. Men medan securin innehåller sina egna pseudosubstratmotiv för att ockludera substratbindning, hämmar CDK1-cyklin B-komplexet separas genom att stelna pseudosubstratmotiv från flexibla slingor i separata sig självt, vilket leder till en auto-inhibering av den proteolytiska aktiviteten av separase. Reglering genom dessa distinkta bindande partners ger två lager av negativ reglering för att förhindra olämplig kohesinklyvning. Observera att separas inte kan fungera utan att initialt bilda securin-separas-komplexet i de flesta organismer. Detta beror på att securin hjälper till att vika separase ordentligt till den funktionella konformationen. Emellertid verkar jäst inte kräva securin för att bilda funktionellt separas eftersom anafas förekommer i jäst även med en securin-deletion.
På signalen för anafas, ubiquitineras och hydrolyseras securin, vilket frisätter separas för defosforylering av APC -Cdc20-komplexet. Aktiv separas kan sedan klyva Scc1 för frisättning av systerkromatiderna.
Separase initierar aktiveringen av Cdc14 i tidig anafas och Cdc14 har visat sig defosforylera securin, vilket ökar dess effektivitet som ett substrat för nedbrytning. Närvaron av denna positiva återkopplingsslinga erbjuder en potentiell mekanism för att ge anafas ett mer switchliknande beteende.
Figur 4: Potentiellt nätverksdiagram som involverar securin och separase för att generera switchliknande aktivering av anafas
