Au cours des transitions du cycle cellulaire, l’activité de Cdk est régulée par plusieurs protéines, assurant une croissance cellulaire contrôlée, une réplication complète de l’ADN et une distribution mitotique des chromosomes aux cellules filles.

En l’absence de protéines régulatrices, une cellule anormale n’est pas contrôlée, ce qui entraîne des conditions telles que le cancer.

Dans une cellule normale, l’activité de Cdk est régulée par de multiples mécanismes, notamment la dégradation des cyclines, la phosphorylation inhibitrice et les changements conformationnels inhibiteurs induits par la liaison de l’inhibiteur de Cdk.

Les niveaux de cyclines sont connus pour fluctuer au cours du cycle cellulaire. Les Cdks ne sont actifs que lorsqu’ils sont liés à la cycline, par conséquent, la dégradation des cyclines laisse les Cdks inactifs et incapables de favoriser la transition vers l’étape suivante du cycle cellulaire.

Dans un autre mécanisme, une kinase nommée Wee1, phosphoryle le site actif de Cdk. Cette phosphorylation inhibe l’activité du complexe cycline-Cdk.

De plus, les inhibiteurs de Cdk ou CKI, tels que p16, p21 et p27, régulent l’activité de Cdk par des changements conformationnels inhibiteurs.

Par exemple, si des dommages à l’ADN se produisent pendant G1, p16 interagit avec le complexe cycline-Cdk. Cette interaction provoque un réarrangement structurel important, détachant la cycline liée, provoquant l’inactivation de Cdk.

Les

dommages à l’ADN dans la phase G1 peuvent également déclencher la protéine suppresseur de tumeur, p53, pour activer p21.

Les complexes G1/S-Cdk et S-Cdk sont liés et inhibés par p21, arrêtant les cellules dans la phase G1 et laissant suffisamment de temps pour la réparation de l’ADN.

Pour que la transition de phase G1/S ait lieu, la cellule doit disposer de toutes les ressources nécessaires à la réplication de l’ADN. Si la cellule manque des ressources nécessaires, p27 se lie aux complexes G1/S-Cdk et S-Cdk, inhibant l’activité enzymatique.

Une fois que les conditions favorables à la progression du cycle cellulaire sont réunies, p27 est dégradé, ce qui rétablit l’activité de Cdk et favorise la transition cellulaire.