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 The irresistible fragrance of dying vinegar flies
16.08.2017 | Max-Planck-Institut für chemische Ökologie

nachricht How protein islands form
15.08.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

All articles from Life Sciences >>>

The most recent press releases about innovation >>>

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

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Im Focus: Exotic quantum states made from light: Physicists create optical “wells” for a super-photon

Physicists at the University of Bonn have managed to create optical hollows and more complex patterns into which the light of a Bose-Einstein condensate flows. The creation of such highly low-loss structures for light is a prerequisite for complex light circuits, such as for quantum information processing for a new generation of computers. The researchers are now presenting their results in the journal Nature Photonics.

Light particles (photons) occur as tiny, indivisible portions. Many thousands of these light portions can be merged to form a single super-photon if they are...

Im Focus: Wissenschaftler beleuchten den „anderen Hochtemperatur-Supraleiter“

Eine von Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) geleitete Studie zeigt, dass Supraleitung und Ladungsdichtewellen in Verbindungen der wenig untersuchten Familie der Bismutate koexistieren können.

Diese Beobachtung eröffnet neue Perspektiven für ein vertieftes Verständnis des Phänomens der Hochtemperatur-Supraleitung, ein Thema, welches die Forschung der...

Im Focus: Tests der Quantenmechanik mit massiven Teilchen

Quantenmechanische Teilchen können sich wie Wellen verhalten und mehrere Wege gleichzeitig nehmen, um an ihr Ziel zu gelangen. Dieses Prinzip basiert auf Borns Regel, einem Grundpfeiler der Quantenmechanik; eine mögliche Abweichung hätte weitreichende Folgen und könnte ein Indikator für neue Phänomene in der Physik sein. WissenschafterInnen der Universität Wien und Tel Aviv haben nun diese Regel explizit mit Materiewellen überprüft, indem sie massive Teilchen an einer Kombination aus Einzel-, Doppel- und Dreifachspalten interferierten. Die Analyse bestätigt den Formalismus der etablierten Quantenmechanik und wurde im Journal "Science Advances" publiziert.

Die Quantenmechanik beschreibt sehr erfolgreich das Verhalten von Partikeln auf den kleinsten Masse- und Längenskalen. Die offensichtliche Unvereinbarkeit...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

Sensibilisierungskampagne zu Pilzinfektionen

15.08.2017 | Veranstaltungen

Anbausysteme im Wandel: Europäische Ackerbaubetriebe müssen sich anpassen

15.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Neue Einblicke in die Welt der Trypanosomen

16.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Maschinensteuerung an Anwender: Intelligentes System für mobile Endgeräte in der Fertigung

16.08.2017 | Informationstechnologie

Komfortable Software für die Genomanalyse

16.08.2017 | Informationstechnologie