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La structure d'une protéine clé pour la division cellulaire intrigue les chercheurs


La division cellulaire humaine implique des centaines de protéines en son cœur. Connaître la framework 3D de ces protéines est essentiel pour comprendre comment notre matériel génétique est dupliqué et transmis à travers les générations. Les groupes d'Andrea Musacchio et de Stefan Raunser de l'Institut Max Planck de physiologie moléculaire de Dortmund sont désormais en mesure de révéler la première composition détaillée d'un complexe protéique clé pour la division cellulaire humaine connu sous le nom de CCAN. En utilisant la cryo-microscopie électronique, les chercheurs montrent des caractéristiques importantes des 16 composants du complexe et remettent en issue les hypothèses précédentes sur la façon dont le complexe est able de reconnaître le centromère, une région cruciale des chromosomes dans la division cellulaire.

Au centre de la division cellulaire

Le centromère est une constriction du chromosome, constituée d'ADN et de protéines. In addition critical encore, le centromère est le quai du kinétochore, une machinerie d'environ 100 protéines qui entraîne la séparation de deux chromosomes identiques lors de la division cellulaire et leur livraison aux cellules filles. Des recherches antérieures ont montré que le kinétochore s'arrime au centromère through le complexe CCAN : Le CCAN interagit avec la protéine A du centromère, la protéine repère du centromère. Le CCAN est également responsable de la reconstitution de la protéine centromère A une fois la division cellulaire effectuée. Pourtant, les détails de l'interaction entre CCAN et la protéine centromère A restent insaisissables. "Comprendre remark CCAN reconnaît et se lie au centromère pourrait potentiellement nous amener à construire un centromère à partir de rien", explique Musacchio. Le centromère est un obstacle majeur pour les biologistes synthétiques qui visent à concevoir des chromosomes artificiels pour restaurer les fonctions manquantes ou en introduire de nouvelles dans les cellules.

Questions non résolues au cœur

Les scientifiques ont identifié le complexe CCAN il y a additionally de 15 ans. "Pourtant, la design d'un pipeline pour synthétiser toutes les protéines in vitro a été un obstacle majeur", déclare Musacchio. Après avoir obtenu une première reconstitution du complexe CCAN humain in vitro, Musacchio s'est associé à Stefan Raunser, également au MPI Dortmund, qui a appliqué la cryo-microscopie électronique sur l'ensemble du complexe protéique CCAN.

Dans la nouvelle publication, les groupes MPI ont pu déterminer les détails structurels 3D du complexe CCAN humain, mettant en évidence ses caractéristiques uniques et les implications pour une conversation avec la protéine centromère A. "Contrairement à ce qui était attendu, cette framework ne reconnaissent directement la protéine centromère A dans la configuration conventional », explique Musacchio. La protéine centromère A est le additionally souvent remplie d'ADN et d'autres protéines sous forme de nucléosome, l'unité typical du matériel génétique. Les auteurs suggèrent maintenant que la protéine centromère A peut être intégrée dans le centromère avec une configuration différente qui peut faciliter l'interaction cruciale avec CCAN. Ils prévoient d'identifier les conditions qui pourraient conduire à cette nouvelle configuration et de prouver leur hypothèse.