34.7 : M-Cdk Drives Transition Into Mitosis

Punkty kontrolne w całym cyklu komórkowym służą jako zabezpieczenia i strażnicy, umożliwiając postęp cyklu komórkowego w sprzyjających warunkach i spowolnienie lub zatrzymanie go w problematycznych warunkach. Ta regulacja jest znana jako system kontroli cyklu komórkowego.

Kinazy zależne od cyklin lub Cdk współpracują z cyklinami, aby kontrolować przejścia w cyklu komórkowym. M-Cdk, kompleks Cdk1 związany z cykliną M, jest dobrze znanym przykładem tej skoordynowanej kontroli, która napędza przejście z fazy G2 do fazy M.

Cyklina M sprzyja zdarzeniom fazy M - takim jak tworzenie wrzeciona mitotycznego, przyłączanie chromatydy siostrzanej do przeciwległych biegunów wrzeciona, kondensacja chromosomów, rozpad otoczki jądrowej oraz przegrupowanie cytoszkieletu aktynowego i aparatu Golgiego. Promując te procesy, cyklina M napędza przejście do fazy M.

Podobnie jak inne cykliny, poziomy cykliny M zmieniają się podczas cyklu komórkowego. Poziomy Cdk pozostają jednak stosunkowo stabilne. W większości komórek (wyjątkiem są komórki embrionalne) transkrypcja genu cykliny M wzrasta, a cyklina M gromadzi się, gdy komórka zbliża się do przejścia_G2/M. Nagromadzona cyklina M wiąże się z Cdk, tworząc kompleksy M-Cdk. M-Cdk są przygotowane do wyzwalania zdarzeń fazy M po aktywacji, głównie przez Cdc25.

Aktywny M-Cdk umożliwia przejście w mitozę poprzez fosforylację białek, które umożliwiają kilka wczesnych procesów mitotycznych. Jednak M-Cdk nie jest jedyną kinazą białkową, która reguluje to przejście. Na przykład kinazy polopodobne i kinazy Aurora również przyczyniają się do wczesnych procesów mitotycznych.

Plk1 jest kinazą podobną do polo, niezbędną do prawidłowego dwubiegunowego tworzenia wrzeciona mitotycznego. Plk1 fosforyluje białka, które pomagają oddzielić bieguny wrzeciona. Aurora-A reguluje również białka biorące udział w tworzeniu i stabilizowaniu wrzeciona mitotycznego, podczas gdy Aurora-B umożliwia siostrzanym chromatydom dołączanie do wrzeciona. Razem M-Cdk i inne kinazy białkowe pomagają regulować przejście między fazy_G2 i M cyklu komórkowego.