Positieve regulatoren stellen een cel in staat om door controlepunten van de celcyclus te gaan. Negatieve regulatoren spelen een even belangrijke rol omdat ze de voortgang van een cel door de celcyclus beëindigen - of pauzeren - totdat de cel aan specifieke criteria voldoet.

Drie van de best begrepen negatieve regulatoren zijn p53, p21 en retinoblastoomproteïne (Rb). De regulerende rol van elk van deze eiwitten werd ontdekt nadat er foutieve kopieën waren gevonden in cellen met ongecontroleerde replicatie (dwz kanker). Deze eiwitten oefenen voornamelijk hun regulerende effecten uit bij het G _1- controlepunt vroeg in de celcyclus.

P53 heeft een sterke invloed op de toewijding van een cel om te delen. Het reageert op DNA-schade door de celcyclus te onderbreken en enzymen op te roepen om de schade te herstellen. Als de DNA-schade onherstelbaar is, kan p53 voorkomen dat de cel de celcyclus doorloopt door apoptose of celdood te induceren.

Een toename van p53 leidt tot de productie van p21. P21 zorgt ervoor dat de cel overgaat van de G _1- fase naar de S-fase van de celcyclus door te binden aan CDK / cyclinecomplexen, waardoor hun positieve regulerende werking wordt geremd.

Rb reguleert de celcyclus negatief door in te werken op verschillende positieve regulatoren, voornamelijk naar aanleiding van de celgrootte. Actief (gedefosforyleerd) Rb bindt aan transcriptiefactoren, waardoor ze geen gentranscriptie en dus ook geen eiwitproductie kunnen initiëren.

Wanneer Rb is gebonden aan de transcriptiefactor E2F, remt het de synthese van eiwitten die nodig zijn om over te schakelen van de G _1- naar de S-fase. Naarmate de cel groter wordt, wordt Rb geleidelijk gefosforyleerd totdat het wordt geïnactiveerd en loskomt van E2F. E2F kan vervolgens genen activeren die de eiwitten produceren die nodig zijn om door te gaan naar de volgende fase van de celcyclus.