O Papel do CEP44 na Divisão Celular e no Câncer
CEP44 é essencial para o comportamento adequado dos centríolos, afetando o desenvolvimento do câncer.
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Índice
- A Importância da Duplicação Correta dos Centríolos
- Papel do PCM na Duplicação dos Centríolos
- Descobrindo a CEP44 e Sua Função
- Como a CEP44 Afeta o Câncer de Mama
- Entendendo o Mecanismo por Trás da Ação da CEP44
- O Papel da Aurora A na Função da CEP44
- Implicações para o Tratamento do Câncer
- Conclusão
- Fonte original
- Ligações de referência
Os centrosomas são partes importantes das nossas células, agindo como um centro de controle para as estruturas chamadas microtúbulos, que são essenciais para a forma e movimento das células. Cada centrosoma contém dois Centríolos, que são estruturas cilíndricas que ajudam a organizar esses microtúbulos. A área ao redor dos centríolos é preenchida com um material chamado Material Pericentriolar (PCM), que ajuda no funcionamento e montagem dos microtúbulos.
Durante uma parte específica do ciclo celular conhecida como mitose, os centrosomas ajudam a garantir que o material genético seja dividido uniformemente entre duas novas células. Eles fazem isso se movendo para extremos opostos da célula e criando uma estrutura chamada fuso, que separa o material genético. Para que esse processo ocorra corretamente, os centríolos devem se duplicar apenas uma vez durante cada ciclo celular. Se essa duplicação não acontecer direito, pode levar a problemas sérios como câncer, já que a célula pode não se dividir corretamente.
A Importância da Duplicação Correta dos Centríolos
Normalmente, uma célula duplica seus centríolos quando entra na fase S do seu ciclo. Esse processo é bem regulado para garantir que cada célula termine com a quantidade certa de centríolos. Se houver muitos centríolos, isso pode causar problemas na formação do fuso, levando a erros na divisão dos cromossomos. Esses erros podem acabar levando ao câncer e outras doenças sérias.
Ainda temos muito a aprender sobre como as células controlam o tempo exato da duplicação dos centríolos. Estudos mostraram que manter os centríolos engajados entre si durante a interfase é fundamental para garantir que eles se dupliquem apenas uma vez durante o ciclo celular. Depois que os centríolos se replicam, eles permanecem conectados até estágios mais avançados da mitose, e separá-los muito cedo pode levar à formação de centríolos extras.
Papel do PCM na Duplicação dos Centríolos
O PCM é crucial não só para organizar os microtúbulos, mas também para manter o engajamento adequado dos centríolos durante as diferentes fases do ciclo celular. Uma proteína importante no PCM é a Pericentrina (PCNT), que ajuda a manter os centríolos engajados durante a mitose. Para que esse engajamento ocorra corretamente, a PCNT deve ser clivada por outra proteína chamada separase quando a célula sai da mitose.
Outra proteína interessante dentro do PCM é a CEP57. Pesquisas indicaram que a CEP57 está ligada ao crescimento de tumores e anomalias cromossômicas. Quando a CEP57 é reduzida, isso pode causar a separação prematura dos centríolos, levando à formação de centríolos extras e erros durante a separação dos cromossomos.
Descobrindo a CEP44 e Sua Função
Recentemente, uma nova proteína conhecida como CEP44 foi identificada. Essa proteína parece ter um papel em ligar os centríolos juntos e ajudar a mantê-los engajados durante as fases críticas do ciclo celular. Estudos mostraram que a CEP44 tem uma relação específica com outras proteínas envolvidas na função dos centríolos, incluindo a CEP57. Quando a CEP44 não está presente, as células mostram sinais de duplicação anormal dos centríolos e problemas na formação do fuso durante a mitose.
Em células de câncer de mama, os níveis de CEP44 foram encontrados mais baixos em comparação com células normais. Essa redução na CEP44 pode atrapalhar a divisão celular adequada e contribuir para a natureza agressiva do câncer de mama. Os mecanismos precisos pelos quais a CEP44 ajuda a manter o engajamento dos centríolos e previne a duplicação anormal ainda estão sendo estudados.
Como a CEP44 Afeta o Câncer de Mama
Pesquisas mostraram que níveis mais baixos de CEP44 estão associados a resultados ruins em pacientes com câncer de mama. Em experimentos de laboratório, as células de câncer de mama que não têm CEP44 mostraram uma porcentagem maior de células com muitos centríolos. Essa superduplicação leva a problemas durante a divisão celular, resultando em distribuição incorreta do material genético.
Quando os cientistas analisaram de perto as células de câncer de mama usando várias técnicas de imagem, perceberam uma queda significativa na expressão de CEP44 em muitas amostras de câncer. Desbalanceamentos na CEP44 poderiam significar que as células estão mais propensas a formar centríolos extras, afetando, em última análise, o desenvolvimento do tumor.
Entendendo o Mecanismo por Trás da Ação da CEP44
Para entender como a CEP44 funciona, os pesquisadores estudaram sua interação com outras proteínas. Descobriram que a CEP44 interage com a CEP57 e outra proteína chamada CEP57L1, que estão envolvidas no processo de engajamento dos centríolos. Essa interação é fundamental para manter o comportamento normal dos centríolos durante o ciclo celular.
Quando as células carecem de CEP44, elas exibem um desligamento prematuro dos centríolos. Isso significa que elas têm mais chances de produzir centríolos extras durante a divisão. Esse processo acontece não só em células de câncer de mama, mas também em outros tipos celulares, levando a mais insights sobre como o comportamento alterado dos centríolos contribui para o câncer.
O Papel da Aurora A na Função da CEP44
A Aurora A é outra proteína que desempenha um papel central durante a divisão celular, especialmente na formação e estabilidade do fuso. Pesquisas indicam que a Aurora A pode modificar a CEP44 através da fosforilação, mudando sua atividade e localização durante a mitose. Essa modificação parece ajudar a garantir que a CEP44 esteja no lugar certo na hora certa para um funcionamento adequado do fuso e engajamento dos centríolos.
Quando os pesquisadores observaram os efeitos da Aurora A na CEP44, descobriram que quando a Aurora A foi inibida ou removida, a CEP44 não conseguia se localizar corretamente. Essa má colocação pode levar a fusos instáveis e erros na separação dos cromossomos, complicando ainda mais o já crítico processo de divisão celular.
Implicações para o Tratamento do Câncer
Entender como a CEP44 e proteínas relacionadas funcionam abre novas possibilidades para potenciais tratamentos para cânceres, especialmente o câncer de mama. Dado que anomalias nos centrosomas são comuns em diferentes tipos de câncer, os pesquisadores estão interessados em explorar se aumentar a função da CEP44 ou mirar nas vias que ela regula poderia oferecer benefícios terapêuticos.
Tratamentos atuais que visam interromper a divisão celular do câncer, como medicamentos que atuam na Aurora A ou PLK1, podem precisar considerar o status dos centrosomas nos pacientes. Isso sugere que conhecer as características dos centrosomas de um paciente poderia guiar estratégias de tratamento mais personalizadas e eficazes.
Conclusão
Em resumo, a CEP44 é um jogador significativo no controle do comportamento dos centríolos durante a divisão celular. Seu papel em manter o engajamento adequado dos centríolos é crítico para prevenir a formação de centríolos em excesso, o que pode levar à tumorogênese. A interação da CEP44 com outras proteínas como a CEP57 e sua regulação pela Aurora A destacam a complexidade dos processos celulares que governam a divisão. À medida que a pesquisa avança, novos conhecimentos sobre esses mecanismos vão melhorar a compreensão do desenvolvimento do câncer e proporcionar novas estratégias de tratamento.
Título: CEP44 is required for maintaining centriole duplication and spindle integrity
Resumo: 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.
Autores: Jianguo Chen, D. Zhang, W. Wei, X. Zou, H. Meng, F. Li, M. Yao, J. Teng, N. Huang
Última atualização: 2024-02-29 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.11.20.567852
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.11.20.567852.full.pdf
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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