10.7: Dodatnie cząsteczki regulatorowe

Aby konsekwentnie wytwarzać zdrowe komórki, cykl komórkowy – proces, który generuje komórki potomne – musi być precyzyjnie regulowany.

Wewnętrzne regulacyjne punkty kontrolne zapewniają, że rozmiar komórki, rezerwy energii oraz jakość i kompletność DNA są wystarczające do przejścia przez cykl komórkowy. W tych punktach kontrolnych dodatnie i negatywne regulatory promują lub hamują kontynuację komórki przez cykl komórkowy.

Pozytywne regulatory obejmują dwie grupy białek, które umożliwiają komórkom przechodzenie przez regulacyjne punkty kontrolne: cykliny i kinazy zależne od cyklin (CDK). Białka te są obecne u eukariontów, od drożdży po ludzi.

Cykliny można sklasyfikować jako cykliny G₁, G₁ / S, S lub M w oparciu o fazę cyklu komórkowego lub przejście, w którym są najbardziej zaangażowane. Ogólnie rzecz biorąc, poziomy danej cykliny są niskie przez większość cyklu komórkowego, ale gwałtownie rosną w punkcie kontrolnym, do którego najbardziej się przyczyniają (wyjątkiem są cykliny_G1, ponieważ są wymagane przez cały cykl komórkowy). Cyklina jest następnie degradowana przez enzymy w cytoplazmie, a jej poziom spada. W międzyczasie kumulują się cykliny potrzebne do kolejnych punktów kontrolnych.

Aby regulować cykl komórkowy, cykliny muszą być związane z kinazą zależną od cyklin (CDK) – rodzajem enzymu, który przyłącza grupę fosforanową w celu modyfikacji aktywności białka docelowego. CDK jest aktywny tylko wtedy, gdy jest związany z cykliną. W zależności od cykliny, z którą są związane, CDK są kierowane do różnych białek docelowych, które są potrzebne do przejścia do określonego etapu cyklu komórkowego.

W porównaniu z cyklinami, CDK utrzymują się na stosunkowo stałym poziomie przez cały cykl komórkowy. Jednak ich aktywność i białka, na które są ukierunkowane, zmieniają się w zależności od różnych poziomów cyklin w całym cyklu komórkowym.