Regulacja cyklu komórkowego

Regulacja cyklu komórkowego – część druga Wykład 6 Degradacja ubikwitynozależna Ubikwitynozależna proteoliza białek cyklu  komórkowego – drugi mechanizm regulacyjny SCF  Skp1/Cullin/F-box F-box = Cdc4 (Sic1),  Grr1 (G1 cykliny) Met30 (Swe1) APC/C anaphase promoting complex                cyclosome E1 – enzym aktywujący ubikwitynę E2 – enzym przenoszący ubikwitynę na substrat (UBC) E3 – ligaza ubikwitynowa (APC/C i SCF) Ubikwitynozależna proteoliza białek cyklu  komórkowego – drugi mechanizm regulacyjny G1 → S i do połowy G2 metafaza → anafaza M → G1 (zakończenie mitozy) SCF APC/C Faza G1 cyklu komórkowego • Przerwa w cyklu komórkowym pomiędzy mitozą a fazą syntezy DNA • W fazie G1 u drożdży piekarniczych odbywa się: - zwiększanie masy komórki (po mitozie komórka potomna jest dużo  mniejsza od macierzystej) - synteza  białek niezbędnych do dalszych etapów cyklu komórkowego:  inicjacja replikacji DNA, pączkowanie (morfogeneza) i duplikacja ciałka  biegunowego wrzeciona (SPB – Spindle Pole Body; niezbędne do  utworzenia wrzeciona podziałowego w mitozie) • Kluczowe regulatory fazy G1:  - kompleksy kinazy Cdk z cyklinami fazy G1 : Cln3/Cdc28,  Cln1,2/Cdc28; Clb5,6/Cdc28 - inhibitory kinazy Cdk: Far1, Sic1 Schemat sieci kontrolującej przejście z  fazy G1 do S • Zadaniem inhibitora Far1 jest blokowanie kompleksów Cln1,2,3/Cdc28 i inicjacji przejścia z  fazy G1 do S, aż do momentu osiągnięcia przez komórkę odpowiedniej masy • Zadaniem inhibitora Sic1 jest hamowanie kompleksów kinazy Cdc28 z cyklinami typu B (Clb1-6),  co umożliwia zakończenie mitozy, zapewnia brak aktywności Cdc28 na początku fazy G1  (umożliwia to przyłączenie białek Cdc6 i Mcm2-7 do miejsc początku replikacji) oraz blokuje  przedwczesne rozpoczęcie fazy S (poprzez blokowanie kompleksów Clb5,6/Cdc28) Aktywacja transkrypcji pod koniec mitozy i na  początku fazy G1 – pierwsza faza  przygotowawcza do przejścia z fazy G1 do S  • Pod koniec mitozy następuje indukcja  ekspresji inhibitorów kinazy zależnej  od cyklin Sic1 i Far1, cykliny Cln3  oraz białek związanych z inicjacją replikacji (Cdc6, Mcm2-7) • Gen  SIC1 jest aktywowany przez  dwa czynniki transkrypcyjne Swi5 i  Ace2, natomiast geny FAR1, CLN3,  Swi4, CDC6 oraz geny MCM2-7 mają w swoich promotorach sekwencję ECB (Early Cell cycle Box)  rozpoznawaną przez czynnik  transkrypcyjny Mcm1 Cyklina Cln3 razem z kinazą Cdc28 inicjuje  przejście z fazy G1 do S • Białko Cln3 nie jest typową cykliną, gdyż jego mRNA występuje na bardzo niskim  poziomie przez cały cykl komórkowy; jest białkiem bardzo krótkotrwałym • Małe zwiększenie ekspresji cykliny Cln3 obserwowane jest na granicy M/G1 

(…)

…
Odpowiednia
wielkość komórki
oraz ilość pożywienia
Far1
Cln3/Cdc28
Cln1,2/Cdc28
Whi3
Mlu I
MCB
degradacja
MBF: Mlu I cell cycle box (MCB) binding factor
SBF: Swi4/Swi6 cell cycle box (SCB) binding factor
SCB
CDC45, DBF4
Geny cyklin fazy G1
– CLN1 i CLN2
Geny związane z
morfogenezą-pączkowaniem,
duplikacją ciałka
biegunowego wrzeciona
(SBP)
Ekspresja Swi4 indukowana jest w M/G1 , a Swi6 w
późnej G1; ekspresja…
... zobacz całą notatkę