Separação de Cromátides Irmãs

Na transição da prófase para a metáfase, ocorre uma redução na coesão ao longo dos braços cromossômicos, resultando na resolução das cromátides irmãs. No entanto, as conexões residuais de coesina permanecem para manter as cromátides irmãs unidas até a transição da metáfase para a anáfase. A conexão residual evita qualquer separação prematura das cromátides irmãs, bloqueando os riscos de aneuploidia nas células-filhas.

No início da anáfase, a separase, uma enzima proteolítica, é ativada. A separase ativada cliva a subunidade Scc1 dos anéis de coesina residuais, resultando em uma perda total de coesão. As cromátides-irmãs se separam na ausência de força para mantê-las unidas. A falta de coesão permite que as forças em direção aos pólos, exercendo força ao longo dos microtúbulos, puxem as cromátides separadas em direção aos pólos do fuso.

Na mitose inicial, o ponto de verificação da montagem do fuso (SAC) proíbe o complexo promotor da anáfase ou ciclossoma (APC/C) de proteínas ubiquitinantes, como a securina e as ciclinas da fase M, cuja degradação é necessária para a anáfase. Somente quando cada cromossomo se alinha corretamente no fuso mitótico, o SAC é desativado para permitir a fosforilação e ativação das subunidades reguladoras APC/C - CDC20 e CDH1.

O CDC20 é fosforilado por Cdk1/ciclina B para formar APC/C-CDC20 ativo. O APC/C-CDC20 ativo catalisa então a degradação da securina, ciclina A e ciclina B para promover a transição anáfase. Como a atividade da Cdk é dependente da ciclina, a degradação da ciclina B resulta na perda da atividade da Cdk1. A perda do complexo Cdk1/ciclina B inativa o APC/C-CDC20, mas ativa outra subunidade regulatória, APC/C-CDH1, que sinaliza a conclusão da transição metáfase para anáfase. O APC/C-CDH1 ativo facilita a saída mitótica e estabiliza a fase G1 subsequente, evitando o acúmulo prematuro de ciclinas mitóticas.

A mudança nas atividades da APC/C-CDC20 e da APC/C-CDH1 tem duas consequências significativas. Primeiro, essas subunidades regulatórias desencadeiam especificidades de substrato sobrepostas, porém distintas, e assim promovem a transição ordenada do ciclo celular. Em segundo lugar, o CDC20 e o CDH1 são regulados através de mecanismos diferentes. Quando o APC/C-CDC20 está ativo, o CDH1 sofre fosforilação inibitória pela ciclina B/Cdk1, impedindo-o de se ligar ao APC/C. Em contraste, a atividade do CDC20 é inibida por um complexo de checkpoint mitótico - uma multiproteína (BUBR1, BUB3, CDC20 e MAD2) ativada pelo SAC.