Les mitogènes et le cycle cellulaire

Les organismes unicellulaires, tels que les bactéries, se divisent lorsqu’il y a suffisamment de nutriments dans l’environnement.

Cependant, chez les organismes multicellulaires, la plupart des cellules restent en G0, ou phase de non-division, jusqu'à ce que la division cellulaire soit déclenchée par des molécules de signal extracellulaires, appelées « mitogènes ».

Les mitogènes sont généralement de petites protéines ou peptides sécrétés en réponse à différents stimuli, tels que des lésions tissulaires, une infection ou une régénération de routine.

Par exemple, dans le cas d’une lésion tissulaire, des cellules spécialisées sécrètent un mitogène appelé facteur de croissance dérivé des plaquettes ou PDGF.

Ces mitogènes peuvent se lier au domaine extracellulaire des récepteurs de la tyrosine kinase tels que le récepteur PDGF, induisant la dimérisation du récepteur et l’autophosphorylation de ses domaines intracellulaires. Cela permet la phosphorylation et l’activation des molécules intracellulaires en aval qui sont impliquées dans plusieurs voies de signalisation.

Les cascades de protéine kinase activée par les mitogènes ou MAP kinase sont un type de voie de signalisation induite par la liaison mitogène-récepteur. Cette voie commence par l’activation de la petite GTPase liée à la membrane nommée Ras par le récepteur.

Ensuite, Ras actif déclenche la cascade de kinases MAP qui comprend une série de protéines kinases. Dans une chaîne de réactions de phosphorylation, la kinase MAP3 active d’abord la kinase MAP2, puis enfin la kinase MAP.

MAPK actif se déplace ensuite dans le noyau où il active les facteurs de transcription régulateurs, y compris Myc.

Myc augmente l’expression des cyclines G1 qui s’associent aux kinases dépendantes des cyclines ou Cdk.

Le complexe cycline-Cdk G1 phosphoryle Rb - une protéine suppressive de tumeur - libérant le facteur de régulation du gène lié-E2F. L’E2F actif se lie ensuite à une séquence d’ADN spécifique et déclenche la transcription des gènes du cycle cellulaire qui codent pour plusieurs protéines nécessaires à la division cellulaire.

Au fur et à mesure que les stimuli mitogènes reculent, par exemple lors de la cicatrisation des tissus lésés, la protéine Rb interagit avec E2F, inhibant son activité, empêchant ainsi une croissance cellulaire excessive.