Simple Science

最先端の科学をわかりやすく解説

# 生物学# 細胞生物学

CEP44の細胞分裂と癌における役割

CEP44は正しい中心体の動きに必要で、癌の発展に影響を与えるんだ。

― 1 分で読む


CEP44:CEP44:セントロール制御のカギ行に影響を与える。CEP44の細胞分裂への役割は、がんの進
目次

中心小体は細胞の重要な部分で、微小管という細胞の形や動きに必要な構造をコントロールするセンターとして機能してるんだ。各中心小体には2つの中心小体があって、これは微小管の整理を手伝う円柱状の構造なんだ。中心小体の周りには周辺中心小体物質(PCM)という素材が詰まってて、微小管の機能と組み立てを助けてる。

細胞周期の特定の部分、すなわち有糸分裂の間、中心小体は遺伝物質が2つの新しい細胞に均等に分けられることを確実にするのを助ける。これをするために、細胞の反対側に移動して紡錘体という構造を作り、遺伝物質を引き離すんだ。このプロセスが正しく行われるためには、中心小体が細胞周期ごとに1回だけ自己複製する必要がある。この複製がうまくいかないと、細胞が正しく分裂しなかったり、がんのような深刻な問題につながることがある。

正しい中心小体の複製の重要性

通常、細胞はサイクルのS期に入ると中心小体を複製する。このプロセスは、各細胞が正しい数の中心小体を持つように厳密に調整されてる。中心小体が多すぎると、紡錘体の形成に問題が生じ、染色体の分け方にエラーが起きることもある。こういうエラーは、最終的にがんや他の深刻な病気につながるかもしれない。

細胞が中心小体の複製の正確なタイミングをどう制御しているか、まだ学ぶことがたくさんあるんだ。研究によると、間期の間に中心小体同士を関与させておくことが、細胞周期中に一度だけ複製されることを確実にするカギなんだ。中心小体が複製された後、ミトーシスの後半まで繋がったままで、早く分離しすぎると余分な中心小体ができることになる。

中心小体複製におけるPCMの役割

PCMは微小管の整理だけでなく、細胞周期のさまざまなフェーズでの中心小体の関与を維持するためにも重要なんだ。PCMの中で重要なタンパク質はペリセントリン(PCNT)で、ミトーシスの間に中心小体を関与させておくのを助ける。この関与が正しく行われるためには、PCNTは細胞がミトーシスを終える時に別のタンパク質セパラーゼによって切断される必要がある。

PCMの中で注目されるもう一つのタンパク質はCEP57。今年の研究で、CEP57が腫瘍の成長や染色体の異常と関連していることが示された。CEP57が減少すると、中心小体が早期に分離し、余分な中心小体ができたり、染色体分離の問題を引き起こすことがある。

CEP44の発見とその機能

最近、新しいタンパク質CEP44が特定された。このタンパク質は中心小体をつなげて、細胞周期の重要なフェーズで彼らが関与し続けるのを助ける役割を果たしてる。研究によると、CEP44は中心小体の機能に関与する他のタンパク質、特にCEP57との特定の関係があることがわかった。CEP44が存在しないと、細胞は異常な中心小体の複製やミトーシス中の紡錘体の形成の問題を示すことがある。

乳がん細胞では、CEP44のレベルが正常な細胞に比べて低いことがわかった。このCEP44の減少は、正しい細胞分裂を妨げ、乳がんの攻撃的な性質に寄与しているかもしれない。CEP44が中心小体の関与を維持し、異常な複製を防ぐための正確なメカニズムはまだ研究中なんだ。

CEP44が乳がんに与える影響

研究では、CEP44の低レベルが乳がん患者の悪い結果と関連していることが示されている。実験室の実験では、CEP44が欠けている乳がん細胞が余分な中心小体を持つ細胞の割合が高いことがわかった。この過剰複製は細胞分裂中に問題を引き起こし、遺伝物質の不正確な分配をもたらす。

科学者たちがさまざまなイメージング技術を使って乳がん細胞を詳しく調べたとき、彼らは多くの癌サンプルでCEP44の発現が大幅に減少していることに気づいた。CEP44の不均衡は、細胞が余分な中心小体を形成しやすくなることを意味するかもしれず、最終的には腫瘍の発展に影響を与える。

CEP44の作用のメカニズムを理解する

CEP44がどう動くかを理解するために、研究者たちは他のタンパク質との相互作用を調べた。CEP44がCEP57やCEP57L1という別のタンパク質と相互作用していることがわかった。これらは中心小体の関与プロセスに関与しており、この相互作用は細胞周期中の正常な中心小体の挙動を維持するために重要なんだ。

CEP44がない細胞は、中心小体の早期非関与を示す。この意味は、分裂の際に余分な中心小体を生産しやすくなるってこと。こういうプロセスは乳がん細胞だけでなく、他の細胞タイプでも起こり、中心小体の挙動ががんにどう寄与するかについてのさらなる洞察をもたらす。

CEP44機能におけるオーロラAの役割

オーロラAは細胞分裂中に中心的な役割を果たし、とりわけ紡錘体の形成と安定性に関与しているタンパク質だ。研究によると、オーロラAはCEP44をリン酸化することで修飾し、ミトーシス中のその活性と局在を変えることが示されている。この修飾は、CEP44が適切な紡錘体機能と中心小体の関与のために正しい場所にいることを保証するのに役立つようだ。

研究者たちがオーロラAがCEP44に与える影響を調べたとき、オーロラAが阻害されたり取り除かれたりすると、CEP44は正しく局在できなくなることがわかった。この誤った配置は不安定な紡錘体や染色体分離のエラーを引き起こし、細胞分裂のすでに重要なプロセスをさらに複雑にするかもしれない。

がん治療への影響

CEP44や関連タンパク質がどう機能するかを理解することは、特に乳がんに対する治療の新たな道を開くんだ。中心小体の異常がさまざまながんで一般的なので、CEP44の機能を強化したり、CEP44が調節する経路を標的にすることで治療効果を得られるかどうかを探るのは重要なんだ。

がん細胞の分裂を妨げることを目指す治療法、例えばオーロラAやPLK1をターゲットにした薬は、患者の中心小体の状態を考慮する必要があるかもしれない。これは、患者の中心小体の特性を知ることが、より個別化された効果的な治療戦略を導く可能性があることを意味する。

結論

要するに、CEP44は細胞分裂中の中心小体の挙動をコントロールする重要なプレーヤーなんだ。その中心小体の関与を維持する役割は、余分な中心小体が形成されるのを防ぐのに重要で、それが腫瘍形成につながる可能性がある。CEP44がCEP57などの他のタンパク質と相互作用し、オーロラAに調節されることは、細胞分裂を支配するプロセスの複雑さを強調してる。研究が続く中で、これらのメカニズムについての新しい知識ががんの発展を理解し、治療のための新しい戦略を提供するだろう。

オリジナルソース

タイトル: CEP44 is required for maintaining centriole duplication and spindle integrity

概要: In animal cells, the centrosome, consisting of two centrioles, duplicates only once per cell cycle for bipolar spindle formation. Defective centriole duplication results in abnormal spindle formation and chromosome missegregation, which is closely linked to tumor growth. However, the molecular mechanisms licensing only one centriole duplication cycle within a cell cycle are less well known. Here we found that CEP44 is negatively correlated with breast carcinoma. CEP44, jointly with CEP57 and CEP57L1, maintains centriole engagement in the interphase to ensure centriole duplication once per cell cycle. Depletion of CEP44 leads to centriole overduplication because of premature centriole disengagement, and multipolar spindle formation. Additionally, CEP44 is phosphorylated by Aurora A at the G2/M phase to facilitate spindle localization and maintain spindle integrity. Collectively, our results show the function of CEP44 in spindle formation by preventing centriole overduplication and maintaining spindle integrity, and CEP44 may serve as a potential marker for breast carcinoma prognosis.

著者: Jianguo Chen, D. Zhang, W. Wei, X. Zou, H. Meng, F. Li, M. Yao, J. Teng, N. Huang

最終更新: 2024-02-29 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.11.20.567852

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.11.20.567852.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた biorxiv に感謝します。

著者たちからもっと読む

類似の記事