Белок MPS1 контролирует своевременное деление яйцеклеток, предотвращая выкидыши и врожденные заболевания

Активность MPS1 способствует биполяризации ацентросомального веретена в отсутствие стабильной кинетохор-микротрубочковой связи. Автор: The EMBO Journal (2025). DOI: 10.1038/s44318-025-00461-w

Биологи из японского института RIKEN обнаружили, что белок MPS1 помогает обеспечить своевременное протекание ключевого процесса деления ооцитов — неоплодотворенных яйцеклеток. Это открытие, сделанное на мышах, может иметь значение для понимания причин выкидышей и врожденных заболеваний у людей.

Исследование опубликовано в The EMBO Journal.

В любой момент миллионы клеток нашего тела делятся. Во время клеточного деления специальные структуры — веретена деления, состоящие из микротрубочек, разделяют генетический материал клетки.

В обычных клетках этот процесс контролируется двумя специализированными структурами — центросомами. Но поскольку ооциты лишены центросом, они вынуждены полагаться на другой метод сборки веретена.

Микротрубочки прикрепляются к белковым «ручкам» на веретене, называемым кинетохорами. Существует высокий риск неправильного прикрепления, если оно происходит до того, как веретено успеет сформировать два различных полюса. Неправильное прикрепление может иметь серьезные последствия, включая выкидыш и развитие таких нарушений, как синдром Дауна.

Однако до сих пор мало что известно о механизме, с помощью которого ооциты контролируют время биполяризации веретена относительно кинетохор-микротрубочкового прикрепления.

Теперь в эксперименте на мышах Томоя Китадзима из Центра динамических исследований биосистем RIKEN и его коллеги обнаружили, что MPS1 играет ключевую роль в обеспечении того, чтобы биполяризация веретена происходила до прикрепления кинетохор к микротрубочкам.

Они обнаружили, что биполяризация веретена часто задерживается в ооцитах, в которых MPS1 был ингибирован, и что эта задержка приводила к неправильным прикреплениям.

Открытие расширяет репертуар функций MPS1. «Ранее было известно, что MPS1 имеет другую функцию — активатора контрольной точки сборки веретена», — говорит Китадзима. «Наше открытие указывает на новую функцию MPS1, а именно на способность обеспечивать своевременную биполяризацию веретена».

На основе этого открытия команда предложила двухэтапную модель сборки веретена. В этой модели кинетохоры сначала способствуют биполяризации веретена в нестабильно прикрепленных микротрубочках, а затем стабилизируют прикрепление микротрубочек в биполяризованном веретене. Такой порядок снижает риск возникновения ошибок.

Если MPS1 играет аналогичную роль у людей, это открытие может найти применение в лечении бесплодия. «Человеческие ооциты часто демонстрируют задержку биполяризации веретена, что приводит к яйцеклеткам с аномальным числом хромосом — основной причиной выкидышей и врожденных заболеваний», — поясняет Китадзима.

«Функциональность MPS1 в человеческих ооцитах может стать ключом к прогнозированию и контролю качества ооцитов в технологиях вспомогательной репродукции».

В настоящее время Китадзима исследует, можно ли использовать MPS1 для улучшения искусственных кинетохор, которые его команда разработала ранее.

Больше информации: Shuhei Yoshida et al, MPS1 promotes timely spindle bipolarization to prevent kinetochore-microtubule attachment errors in oocytes, The EMBO Journal (2025). DOI: 10.1038/s44318-025-00461-w

Источник: RIKEN