10.8: Ujemne cząsteczki regulatorowe

Negative Regulator Molecules
JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Negative Regulator Molecules
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

35,056 Views

01:23 min
March 11, 2019

Overview

Regulatory dodatnie pozwalają komórce przejść przez punkty kontrolne cyklu komórkowego. Regulatory ujemne odgrywają równie ważną rolę, ponieważ kończą postęp komórki w cyklu komórkowym – lub wstrzymują go – do momentu, gdy komórka spełni określone kryteria.

Trzy z najlepiej poznanych negatywnych regulatorów to p53, p21 i białko siatkówczaka (Rb). Regulacyjne role każdego z tych białek zostały odkryte po tym, jak w komórkach z niekontrolowaną replikacją (tj. rakiem) znaleziono wadliwe kopie. Białka te wywierają większość swoich efektów regulacyjnych w punkcie kontrolnym G1 na początku cyklu komórkowego.

P53 silnie wpływa na zaangażowanie komórki w podział. Reaguje na uszkodzenie DNA, przerywając cykl komórkowy i przywołując enzymy w celu naprawy uszkodzenia. Jeśli uszkodzenie DNA jest nieodwracalne, p53 może uniemożliwić komórce przejście przez cykl komórkowy poprzez wywołanie apoptozy lub śmierci komórki.

Wzrost p53 wyzwala produkcję p21. P21 zapobiega przejściu komórki z fazy G1 do fazy S cyklu komórkowego poprzez wiązanie się z kompleksami CDK / cyklina, hamując ich pozytywne działanie regulacyjne.

Rb negatywnie reguluje cykl komórkowy, działając na różne dodatnie regulatory, głównie w odpowiedzi na wielkość komórki. Aktywny (defosforylowany) Rb wiąże się z czynnikami transkrypcyjnymi, uniemożliwiając im inicjowanie transkrypcji genów, a tym samym produkcji białek.

Kiedy Rb jest związany z czynnikiem transkrypcyjnym E2F, hamuje syntezę białek potrzebnych do przejścia z fazy G1 do fazy S. W miarę jak komórka staje się większa, Rb jest stopniowo fosforylowany, aż zostanie dezaktywowany i odłączy się od E2F. E2F może następnie aktywować geny, które produkują białka potrzebne do przejścia do następnego etapu cyklu komórkowego.

Transcript

Kilka białek negatywnie reguluje cykl komórkowy, aby zapobiec replikacji, zanim komórki będą gotowe.

Podczas G1, jeśli DNA komórki jest uszkodzone, białko P53 rekrutuje enzymy do naprawy DNA, zanim komórka przejdzie do fazy S.

P53 stymuluje również produkcję inhibitora CDK, P21, który wiąże się z kompleksami cykliny CDK, hamując ich aktywność i zatrzymując cykl komórkowy.

Jeśli uszkodzenie DNA jest zbyt duże do pokonania, P53 może wywołać apoptozę, śmierć komórki, aby zapobiec duplikacji uszkodzonego DNA.

Inne białko, białko siatkówczaka lub Rb, może spowolnić cykl komórkowy poprzez wiązanie się z czynnikami transkrypcyjnymi, takimi jak E2F, w celu zablokowania transkrypcji genów niezbędnych do przejścia G1 do S.

Gdy komórka urośnie do rozmiaru wystarczającego do podziału, Rb ulega fosforylacji i staje się nieaktywny, uwalnia E2F, a geny te mogą być teraz transkrybowane i translowane na enzymy wymagane w fazie S.

Key Terms and definitions​

Learning Objectives

Questions that this video will help you answer

This video is also useful for