Séparase
Définition
La séparase est une grande protéase à cystéine chez les eucaryotes. La séparase joue un rôle crucial dans de nombreux processus cellulaires, en particulier la ségrégation des chromosomes pendant la mitose et la méiose, la réparation des dommages à l'ADN, le désengagement et la duplication du centrosome, la stabilisation et l'allongement du fuseau.
Maturation méiotique avec séparase et sécurine :
La séparase est une protéine-clé de la mitose. La dégradation de la sécurine, libérant ainsi la séparase de son inhibiteur, intervient durant la séparation des chromosomes au cours de la maturation méiotique des ovocytes.
Explications
La séparase, une enzyme qui résout la cohésion des chromatides soeurs lors de la transition métaphase-anaphase, joue un rôle central dans la ségrégation chromosomique et la division cellulaire.
La séparase (séparine), activée uniquement après que tous les bivalents se sont bi-orientés sur le fuseau, clive la cohésine méiotique REC8 et perturbe la cohésion des chromatides soeurs dans les bras chromosomiques.
La deuxième division méiotique, ou MII, est très similaire aux divisions mitotiques, impliquant la fixation amphitélique des kinétochores soeurs au fuseau. Les actions de la séparase ne sont plus limitées au centromère par des mécanismes qui restent flous.
Chez les mammifères, deux protéines Shugoshin existent, SGO1 et SGO2. Alors que SGO2 semble redistribuer la prométaphase II dans les ovocytes de souris d'une manière qui dépend de la fixation des microtubules des kinétochores, SGO1 et PP2A persistent au centromère.
Cette rétention de PP2A suggère qu'un autre mécanisme doit permettre le clivage de REC8 médié par la séparase. Au lieu de cela, il a été proposé que PP2A soit inactivé par d'autres mécanismes au cours du MII, au moins chez les mammifères femelles.
Une cible critique du contrôle mitotique est la séparase, responsable de la progression de l'anaphase. La séparase est inactive lorsqu'elle est liée à la sécurine qui est à son tour inhibée par l'APC (complexe promoteur de l'anaphase).
Lorsque les kinétochores sont correctement attachés au fuseau, l'APC se lie à cdc20 et cible la sécurine pour la dégradation, libérant la séparase. Libérée de la liaison de la sécurine, la séparase est libre de cliver les molécules de cohésine entre les chromatides soeurs, facilitant la transition métaphase à anaphase.
Processus séparase/sécurine
Dans la cohésion et la séparation des chromosomes au cours de la maturation méiotique des ovocytes, l'architecture du complexe cohésine dans les ovocytes ressemble à un anneau composé de SMC1, SMC3β, SA3 et REC8. SMC1 et SMC3β forment de longs tronçons intramoléculaires enroulés et se dimérisent.
Les extrémités de l'hétérodimère SMC1/SMC3β en forme de V sont reliées par REC8, qui ferme ainsi le cycle. La cohésine maintient les brins d'ADN ensemble en les emprisonnant au centre de l'anneau.
Le clivage de REC8 par la séparase conduit à l'ouverture de l'anneau et à la dissociation de la cohésine des chromosomes, leur permettant ainsi d'être tirés vers des pôles opposés en anaphase.
Les chromosomes homologues sont maintenus ensemble par le complexe cohésine depuis leur génération lors de la dernière réplication avant l'entrée de la méiose. Au cours de la maturation méiotique, les chromosomes en retard avec des kinétochores non attachés bloquent l'initiation de l'anaphase en inhibant APCCDC20.
Une fois tous les chromosomes biorientés, l'APCCDC20 est activé et induit la dégradation de la sécurine, libérant ainsi la séparase de son inhibiteur.
La séparase activée clive REC8, entraînant la dissociation de la cohésine des chromosomes, la ségrégation des chromatides aux pôles opposés et l'initiation de l'anaphase. Les cohésines restantes dans les régions centromériques sont protégées du clivage par la séparase par le complexe PP2A / Sgo et maintiennent les chromatides soeurs ensemble pendant l'anaphase I et MII.
Surexpression de la séparase
La protéine séparase, codée par le gène ESPL1 (extra spindle pole bodies like 1, fuseau extra-polaire), est surexprimée dans de nombreux cancers humains, notamment ceux du sein, des os, du cerveau et de la prostate.
La séparase est oncogène et sa surexpression est suffisante pour induire des tumeurs mammaires chez la souris.
La surexpression de la séparase :
Modèle hypothétique des conséquences de la surexpression de la séparase conduisant à une mauvaise ségrégation chromosomique, à l'aneuploïdie, aux mutations et à la tumorigenèse.
La surexpression aiguë ou chronique de la séparase dans les glandes mammaires de souris conduit à l'aneuploïdie et à la tumorigenèse, et l'inhibition de l'activité enzymatique de la séparase diminue la croissance des xénogreffes de tumeurs mammaires humaines chez la souris.
Les mécanismes moléculaires de la séparase en tant qu'oncogène sont très étudiés, ainsi que sur son importance et ses implications pour les cancers humains.
Synonymes, antonymes
1 synonyme (sens proche) de "séparase" :
- séparine
0 antonyme (sens contraire).
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Le mot SEPARASE est dans la page 2 des mots en S du lexique du dictionnaire.
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