Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Cell Shape Changes during Mitosis

12.02.2013
Heidelberg scientists study transient degradation of an actin regulator

Scientists at the Center for Molecular Biology of Heidelberg University have gained new insight into the process of mitosis in mammalian cells.


Immunofluorescence staining of a cell in early mitosis with normal (right) and with elevated (left) levels of Eps8. The actin cytoskeleton is shown in green and DNA in red. Blue colours depicts a specific marker for mitosis.

Credits: Dr. Achim Werner

Researchers under the direction of Prof. Dr. Frauke Melchior, in collaboration with colleagues from Göttingen, Milan and Memphis, have succeeded in deciphering a heretofore unknown mechanism that plays a key role in cell shape changes during mitosis. They investigated the transient degradation of a protein that regulates specific structures of the mechanical scaffold of the cell, the actin cytoskeleton. The results of the research on this actin regulator were published in the journal “Nature Cell Biology”.

Equally dividing the chromosomes between two daughter cells during mitosis is a multi-step and precisely controlled process. After break-down of the cell nucleus and mitotic spindle formation, the chromosomes pull apart and travel towards the spindle poles. Two cell nuclei are then formed and the cell splits into two daughter cells. According to Prof. Melchior, it has long been known that the cell’s actin cytoskeleton – threadlike cellular structures made up of the structural protein actin – is also a major regulating component of this process. Due to dynamic changes before, during and after the mitosis phase, the actin cytoskeleton contributes to the mechanical requirements for the symmetrical distribution of chromosomes to the two new daughter cells. “We barely understand how and why the actin network of the cell changes, especially in the early phases of mitosis. Of particular interest is how cells assume a round shape when cell division starts and then flatten out again once it ends”, explains Dr. Achim Werner, a key contributing member of Prof. Melchior's research group.

The Heidelberg researchers were now able to show that the transient degradation of an actin regulator in the cell's cytoskeleton, known as Eps8, plays an important role in the mitosis phase. The degradation of Eps8, which only appears to be a “stable” protein, is mediated by a little known Ubiquitin E3 ligase. “If you turn off this degradation mechanism, cell rounding is delayed and the early phases of mitosis slow down. If, however, there is too little Eps8 during the later phase of mitosis, the shape of the cell deforms markedly”, continues Dr. Werner. Thus, precise control of Eps8 levels contributes to the structural changes that eukaryotic cells must undergo to distribute the genetic information correctly to the two daughter cells. “Our work once again demonstrates that controlled protein degradation is a critical component in the regulation of cellular processes”, says Prof. Melchior.

The research was conducted within the framework of the DKFZ-ZMBH Alliance, the strategic cooperation between the German Cancer Research Center (DKFZ) and the Center for Molecular Biology of Heidelberg University (ZMBH). Contributors to the project included researchers from the Max Planck Institute for Biophysical Chemistry in Göttingen and the University Medical Center Göttingen, the FIRC Institute of Molecular Oncology (IFOM) in Milan and the University of Milan, and the Howard Hughes Medical Institute – St. Jude Children’s Research Hospital – in Memphis.
Original publication:
A. Werner, A. Disanza, N. Reifenberger, G. Habeck, J. Becker, M. Calabrese, H. Urlaub, H. Lorenz, B. Schulman, G. Scita & F. Melchior: SCF-Fbxw5 mediates transient degradation of actin remodeller Eps8 to allow proper mitotic progression, Nature Cell Biology (published online 13 January 2013), doi:10.1038/ncb2661

Contact:
Prof. Dr. Frauke Melchior
Center for Molecular Biology of Heidelberg University
Phone +49 6221 54-6804
f.melchior@zmbh.uni-heidelberg.de

Communications and Marketing
Press Office, phone +49 6221 54-2311
presse@rektorat.uni-heidelberg.de

Marietta Fuhrmann-Koch | idw
Further information:
http://www.uni-heidelberg.de

More articles from Life Sciences:

nachricht Moth takes advantage of defensive compounds in Physalis fruits
26.08.2016 | Max-Planck-Institut für chemische Ökologie

nachricht Designing ultrasound tools with Lego-like proteins
26.08.2016 | California Institute of Technology

All articles from Life Sciences >>>

The most recent press releases about innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Flexibel statt starr

Gezielter und effizienter Transport zellulärer Frachten durch physikalischen Mechanismus

Damit Zellen richtig funktionieren können, müssen Frachten innerhalb der Zelle ständig von einem Ort zum anderen transportiert werden, wobei es ähnlich zugeht...

Im Focus: Elektronen am Tempolimit

Elektronische Bauteile werden seit Jahren immer schneller und machen damit leistungsfähige Computer und andere Technologien möglich. Wie schnell sich Elektronen mit elektrischen Feldern letztendlich kontrollieren lassen, haben jetzt Forscher an der ETH Zürich untersucht. Ihre Erkenntnisse sind wichtig für die Petahertz-Elektronik der Zukunft.

Geschwindigkeit mag keine Hexerei sein, doch sie ist die Grundlage für Technologien, die nicht selten wie Magie anmuten. Moderne Computer etwa sind so...

Im Focus: Forscher beobachten, wie Chaperone defekte Proteine erkennen

Proteine, auch Eiweiße genannt, erfüllen in unserem Körper lebenswichtige Funktionen: Sie transportieren Stoffe, bekämpfen Krankheitserreger oder fungieren als Katalysatoren. Damit diese Prozesse zuverlässig funktionieren, müssen die Proteine eine definierte dreidimensionale Struktur annehmen. Molekulare Faltungshelfer, die sogenannten Chaperone, kontrollieren den Strukturierungsprozess. Ein Forscherteam unter der Beteiligung der Technischen Universität München (TUM) konnte nun herausfinden, wie Chaperone besonders gefährliche Fehler in diesem Strukturierungsprozess erkennen. Die Ergebnisse wurden im Fachmagazin "Molecular Cell" veröffentlicht.

Chaperone sind sozusagen die TÜV-Prüfer der Zelle. Es handelt sich um Proteine, die wiederum andere Proteine auf Qualitätsmängel untersuchen, bevor diese die...

Im Focus: Mikroskopieren mit einzelnen Ionen

Neuartiges Ionenmikroskop nutzt einzelne Ionen, um Abbildungen mit einer Auflösung im Nanometerbereich zu erzeugen

Wissenschaftler um Georg Jacob von der Johannes Gutenberg-Universität Mainz haben ein Ionenmikroskop entwickelt, das nur mit exakt einem Ion pro Bildpixel...

Im Focus: Streamlining accelerated computing for industry

PyFR code combines high accuracy with flexibility to resolve unsteady turbulence problems

Scientists and engineers striving to create the next machine-age marvel--whether it be a more aerodynamic rocket, a faster race car, or a higher-efficiency jet...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

VDE und IEEE veranstalten Weltkongress der Consumer-Elektronik auf der IFA

26.08.2016 | Veranstaltungen

IT-Sicherheit – Wettlauf gegen die Zeit

26.08.2016 | Veranstaltungen

Neue Ideen für die Schifffahrt

24.08.2016 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Geothermieforschung: Bund fördert Projekt am Drilling Simulator Celle mit 3,8 Millionen Euro

26.08.2016 | Förderungen Preise

VDE und IEEE veranstalten Weltkongress der Consumer-Elektronik auf der IFA

26.08.2016 | Veranstaltungsnachrichten

Körperwärme als Stromquelle

26.08.2016 | Materialwissenschaften