세포분열 품질관리 '스톱워치' 밝혀

매일 우리 몸의 수천억 개의 세포가 성장과 분열을 반복합니다. 그러나 그 기간 동안 염색체가 하나의 모세포에서 다음 세대의 두 딸세포로 조심스럽게 분리되는 유사분열의 중요한 조율에 소요되는 시간은 약 30분에 불과합니다.

상황이 엉망이 될 수 있는 것은 세포 분열의 이 중요한 기간 동안입니다. 염색체의 방향이 잘못되어 다양한 유형의 암으로 진행되는 손상되고 병든 세포로 이어질 수 있습니다. 캘리포니아 대학교 샌디에이고 대학교 과학자들이 저널에 보고 과학 유사분열 시기를 추적하고 과정이 너무 오래 걸릴 때 이를 기록하는 핵심 메커니즘을 발견했습니다. 생물과학부 및 의과대학 Arshad Desai 교수와 Karen Oegema 교수 연구실의 연구원들은 유사분열 “스톱워치”의 세부 사항과 의심스러운 세포를 감지하고 추가 증식을 중지하는 방법을 처음으로 설명했습니다. .

“이 연구는 세포가 유사분열을 실행하는 데 걸리는 시간을 주의 깊게 모니터링하고 이를 필터로 사용하여 잠재적으로 문제가 있는 세포를 제거한다는 것을 보여줍니다.”라고 세포 및 발생 생물학과 교수인 Desai가 말했습니다. “세포가 유사분열을 완료하는 데 평소보다 오랜 시간이 걸리면 딸 세포는 모체가 유사분열을 실행하기 위해 애썼다는 것을 알게 될 것이며 안전 조치로 분열을 중단할 것입니다.”

연구자들은 스톱워치가 유사분열에 소요되는 시간을 지속적으로 감시하는 생화학적 경로로 구성되어 있음을 발견했습니다. 이 경로는 한 세대에서 다음 세대로의 유사분열 지연을 요약하는 “기억” 기능을 특징으로 합니다. 이 경로의 기본은 인간 암에서 가장 흔하게 변이되는 유전자에 의해 암호화되는 p53을 포함한 세 가지 단백질의 복합체입니다. 일련의 실험을 통해 연구자들은 48시간 동안 부모 세포에서 딸 세포, 손녀 세포로 이어지는 경로를 추적했습니다. 그들은 이 경로가 유사분열 시간을 “기억”하는 품질 관리 메커니즘으로 작동한다는 것을 발견했습니다. 그들은 세포 분열이 순차적으로 20분 정도 지연되는 경우에도 위험한 것으로 분류된다는 사실을 발견했습니다.

연구자들은 중요한 30분의 유사분열 시간이 세포가 취약할 때 생명에 중요하지만 잠재적으로 위험한 부분을 신속하게 통과할 수 있는 진화의 해결책이 될 수 있다고 믿습니다. Oegema의 관점에서 암은 우리가 스톱워치와 같은 감시 메커니즘을 사용하여 끊임없이 싸우고 있는 우리 몸 속의 외계인과 같습니다. 중요한 점은 연구자들이 다양한 유형의 암에 의해 스톱워치 메커니즘이 “꺼져” 있어 암이 더 길고 문제가 있는 유사분열을 겪는 비정상적인 게놈을 효과적으로 견딜 수 있다는 것을 입증했다는 것입니다.

“우리의 연구는 유사분열 시간을 측정하는 것이 우리를 보호하기 위한 방법으로 개발된 메커니즘임을 시사합니다”라고 세포 및 발달 생물학과 교수인 Oegema가 말했습니다. “본질적으로 이는 문제가 있는 세포로부터 보호하는 p53의 역할과 관련된 또 다른 종양 억제 기능입니다.”

연구진은 미래를 내다보면서 다음과 같이 언급했습니다. 과학 그들의 발견이 암 환자를 위한 미래 치료 전략에 사용될 수 있다는 것을 연구합니다.

보고서에서는 “스톱워치 상태는 현재 사용 중이거나 유사분열 과정을 목표로 개발 중인 치료제의 효능에 영향을 미칠 수 있으며 암 치료에 사용할 수 있는 잠재적인 바이오마커 역할을 할 수 있다”고 보고서에서 지적했습니다.

논문의 공동저자는 Franz Meitinger, Hazrat Belal, Robert Davis, Mallory Martinez, Andrew Shiau, Karen Oegema 및 Arshad Desai입니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/03/240328162543.htm