الميتوجينات ودورة الخلية

تنقسم الكائنات أحادية الخلية ، مثل البكتيريا ، عندما يكون هناك ما يكفي من العناصر الغذائية في البيئة.

ومع ذلك ، في الكائنات متعددة الخلايا ، تبقى معظم الخلايا في G0 ، أو المرحلة غير المنقسمة ، حتى يتم تشغيل انقسام الخلية بواسطة جزيئات الإشارة خارج الخلية ، والتي تسمى "الميتوجينات".

عادة ما تكون الميتوجينات عبارة عن بروتينات صغيرة أو ببتيدات تفرز استجابة لمحفزات مختلفة ، مثل إصابة الأنسجة أو العدوى أو التجديد الروتيني.

على سبيل المثال ، في حالة إصابة الأنسجة ، تفرز الخلايا المتخصصة ميتوجين يسمى عامل النمو المشتق من الصفائح الدموية أو PDGF.

يمكن أن ترتبط هذه الميتوجينات بالمجال خارج الخلية لمستقبلات التيروزين كيناز مثل مستقبلات PDGF ، مما يؤدي إلى إدراج المستقبلات والفسفرة الذاتية لمجالاتها داخل الخلايا. هذا يسمح بالفسفرة وتنشيط الجزيئات النهائية داخل الخلايا التي تشارك في مسارات إشارات متعددة.

إن بروتين كيناز المنشط بالميتوجين أو شلالات كيناز MAP هي نوع من مسارات الإشارات الناجمة عن ارتباط مستقبلات الميتوجين. يبدأ هذا المسار بتنشيط GTPase الصغير المرتبط بالغشاء المسمى Ras بواسطة المستقبل.

بعد ذلك ، يطلق Ras النشط سلسلة MAP kinase التي تتضمن سلسلة من بروتينات الكيناز. في سلسلة من تفاعلات الفسفرة ، أولا MAP3 كيناز ينشط MAP2 كيناز ، ثم أخيرا MAP كيناز.

ثم ينتقل MAPK النشط إلى النواة حيث ينشط عوامل النسخ التنظيمية ، بما في ذلك Myc.

يزيد Myc من التعبير عن الأعاصير G1 التي تتشارك مع الكينازات المعتمدة على السيكلين أو Cdks.

مركب G1 cyclin-Cdk الفوسفوريلات Rb - بروتين مثبط للورم - يحرر العامل التنظيمي الجيني المرتبط E2F. ثم يرتبط E2F النشط بتسلسل DNA معين ويؤدي إلى نسخ جينات دورة الخلية التي تشفر العديد من البروتينات اللازمة لانقسام الخلية.

مع انحسار المحفزات الانقسامية ، كما هو الحال أثناء التئام الأنسجة المصابة ، يتفاعل بروتين Rb مع E2F مما يثبط نشاطه ، وبالتالي يمنع النمو المفرط للخلايا.