Molecular Mechanisms Underlying Spindle Position Checkpoint
İğ İpliği Pozisyonu Kontrol Noktasının Moleküler Mekanizmaları
- Tez No: 892215
- Danışmanlar: PROF. DR. ELMAR SCHIEBEL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ruprecht-Karls-Universität-Heidelberg
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Biyolojik Bilimler Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 131
Özet
Alignment of the mitotic spindle along the polarity axis is essential for accuracy of chromosome segregation in many polarized cells. In budding yeast, the spindle position checkpoint (SPOC) delays mitotic exit when the spindle fails to align in mother‐bud axis. SPOC comprises of a GTPase activating protein (GAP) complex Bub2/Bfa1, the Kin4 kinase and the polo like kinase Cdc5. Active GAP complex inhibits the GTPase Tem1, which sits at the top of the mitotic exit network (MEN; a GTPase driven signaling cascade that regulates mitotic exit and cytokinesis). Activity of the Bub2/Bfa1 GAP complex is regulated by the two opposing kinases Cdc5 and Kin4. In an unperturbed anaphase, MEN is activated following inactivation of Bub2/Bfa1 complex by Cdc5. However, if the anaphase spindle is misaligned, MEN is inhibited via phosphorylation of Bfa1 by Kin4 which keeps the GAP complex activate. Components of SPOC mainly localize to the spindle pole bodies (yeast centrosomes, SPBs). Interestingly, in an unperturbed anaphase Bub2/Bfa1 and Tem1 localize preferentially to the SPB that moves into the bud. However, upon spindle misalignment, they localize equally on both SPBs. This study aims to shed light on the mechanisms by which SPOC works, more specifically how the localization change of Bub2/Bfa1 is triggered and how Kin4 activity is regulated. In this thesis, I showed that phosphorylation of Bfa1 by Kin4 increases the turnover rate of Bub2/Bfa1 at the SPBs leading to symmetric localization of Bub2/Bfa1. This is accompanied by a decrease in the SPB‐bound protein levels of Bub2/Bfa1 and is essential for SPOC function. I also established that fully activation of Kin4 requires a phosphorylation within its activation loop. This phosphorylation is performed by the bud neck associated kinase iv Elm1 and it is important for licensing Kin4 to be potent for SPOC rather than a direct response to spindle defects. Kin4 localization to the SPBs and to the mother cell cortex is promoted by Rts1, a regulatory subunit of the protein phosphatase 2A. Both Elm1 and Rts1 are essential for a functional SPOC as they involve in Kin4 regulation. In conclusion my work greatly contributed to the current model of SPOC activation on a molecular level.
Özet (Çeviri)
Mitotik iğ ekseninin polarite ekseni boyunca hizalanması, birçok polarize hücrede kromozom ayrılmasının doğruluğu için gereklidir. Tomurcuklanan mayada, iğ ipliği pozisyonu kontrol noktası (SPOC), iğ anne-tomurcuk ekseninde hizalanmadığında mitotik çıkışı geciktirir. SPOC, bir GTPaz aktifleştirici protein (GAP) kompleksi olan Bub2/Bfa1, Kin4 kinazı ve Cdc5 polo benzeri kinazından oluşur. Aktif GAP kompleksi, mitotik çıkış ağı (MEN; mitotik çıkışı ve sitokinezi düzenleyen bir GTPaz aracılı sinyal yolu) üzerinde yer alan GTPaz Tem1'i inhibe eder. Bub2/Bfa1 GAP kompleksinin aktivitesi, zıt etkili iki kinaz olan Cdc5 ve Kin4 tarafından düzenlenir. Bozulmamış bir anafazda, MEN, Cdc5 tarafından Bub2/Bfa1 kompleksinin inaktivasyonunu takiben aktif hale gelir. Ancak, anafaz iği hizasız ise, MEN, Kin4'ün Bfa1'i fosforillemesi yoluyla inhibe edilir, bu da GAP kompleksini aktif tutar. SPOC'un bileşenleri esas olarak iğ kutup cisimlerine (maya sentrozomları, SPB'ler) lokalizedir. İlginç bir şekilde, bozulmamış bir anafazda Bub2/Bfa1 ve Tem1, tomurcuğa hareket eden SPB'ye tercihli olarak lokalize olur. Ancak, iğ hizasız olduğunda, her iki SPB üzerinde de eşit şekilde lokalize olurlar. Bu çalışma, özellikle Bub2/Bfa1'in lokalizasyon değişiminin nasıl tetiklendiği ve Kin4 aktivitesinin nasıl düzenlendiği konusunda SPOC'un işleyiş mekanizmalarına ışık tutmayı amaçlamaktadır. Bu tezde, Kin4 tarafından Bfa1'in fosforilasyonunun, Bub2/Bfa1'in SPB'lerdeki dönüşüm oranını artırarak Bub2/Bfa1'in simetrik lokalizasyonuna yol açtığını gösterdim. Bu durum, Bub2/Bfa1'in SPB'ye bağlı protein seviyelerinde bir azalma ile birlikte görülür ve SPOC işlevi için gereklidir. Ayrıca, Kin4'ün tam aktivasyonu için aktivasyon bölgesinde bir fosforilasyon gerektiğini belirledim. Bu fosforilasyon, tomurcuk boynu ile ilişkili Elm1 kinaz tarafından gerçekleştirilir ve Kin4'ün doğrudan iğ kusurlarına tepki vermekten ziyade, SPOC için lisanslı hale gelmesi için önemlidir. Kin4'ün SPB'lere ve anne hücre korteksine lokalizasyonu, protein fosfataz 2A'nın bir düzenleyici alt birimi olan Rts1 tarafından desteklenir. Hem Elm1 hem de Rts1, Kin4 düzenlemesine dahil oldukları için işlevsel bir SPOC için gereklidir. Sonuç olarak, çalışmam SPOC aktivasyonunun moleküler düzeydeki mevcut modeline büyük katkıda bulunmuştur.
Benzer Tezler
- Polo-like Kinase 2 mediated regulation of the cell-and centrosome cycle in mammalian cells
Polo-benzeri Kinaz 2'nin memeli hücrelerinde hücre ve sentrozom döngüsünün düzenlenmesindeki görevi
ONUR ÇİZMECİOĞLU
Doktora
İngilizce
2009
BiyolojiRuprecht-Karls-Universität-HeidelbergBiyolojik Bilimler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. INGRİD HOFFMANN
- CCDC57 cooperates with microtubules andmicrocephaly protein CEP63 and regulates centrioleduplication and mitotic progression
CCDC57 mikrosefali proteini CEP63 ile birlikte sentriol çoğalmasını ve mitotik progresyonu düzenler
HAZAL KÜBRA GÜRKAŞLAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Moleküler TıpKoç ÜniversitesiMoleküler Biyokimya ve Genetik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ELİF NUR FIRAT KARALAR
- Neostigmin ve sugammadeks'in kalça kırığı cerrahisine giden geriatrik hastalardaki postoperatif erken dönem kognitif fonksiyonlar üzerindeki etkilerinin kırılganlık durumuna göre karşılaştırılması
Comparison of the effects of neostigmine and sugammadex on postoperative early cognitive functions in geriatric patients undergoing hip fracture surgery in regard to frailty state
IŞIK ELLİBEŞOĞLU
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2020
Anestezi ve ReanimasyonYıldırım Beyazıt ÜniversitesiAnesteziyoloji ve Reanimasyon Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AKGÜN EBRU ŞARER
- Molecular mechanisms underlying mammalian cytokinesis and cellular differentiation
Memeli sitokinezi ve hücresel farklılaşmanın altında yatan moleküler mekanizmalar
ZEYNEP CANSU ÜRETMEN KAGIALI
Doktora
İngilizce
2019
BiyolojiKoç ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Bilim Dalı
DOÇ. DR. NURHAN ÖZLÜ
- Comparison of the molecular mechanisms of melanocyte regeneration and melanoma using the zebrafish
Zebra balığının model organizma olarak kullanılarak melanosit rejenerasyonu ve melanomun moleküler mekanizmalarının karşılaştırılması
ESRA KATKAT
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
BiyolojiDokuz Eylül ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HATİCE GÜNEŞ ÖZHAN