18.18: Kompleks promujący Anaphase

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

2,881 Views

00:50 min
April 30, 2023

Overview

Stopniowe niszczenie określonych białek jest niezbędne do postępu i zakończenia cyklu komórkowego. Takie białka są ubikwitynowane przez ligazy ubikwityny, a następnie niszczone przez proteasom. SCF (Skp1/Cullin/F-box) i kompleks promujący anafazę (APC) to dwie ważne ligazy ubikwityny biorące udział w progresji cyklu komórkowego. Podczas gdy SCF jest aktywny przez cały cykl komórkowy, APC jest aktywowany podczas przejścia z metafazy do anafazy. Cdc20 lub Cdh1 wiąże się z APC i aktywuje go, powodując powstanie odpowiednio kompleksów APCCdc20 i APCCdh1. Cdc20 i Cdh1 pomagają również APC w identyfikacji substratów.

APCCdc20 odgrywa istotną rolę w przejściu z metafazy do anafazy. Siostrzane chromatydy są utrzymywane razem przez kohezyny. Pierścienie kohezyny muszą zostać przerwane przez enzym separazę, aby chromatydy siostrzane mogły przemieszczać się w kierunku przeciwległych biegunów podczas anafazy. Jednak aktywność separazy jest hamowana przez białko sekurynę. APCCdc20 ubikwitynuje sekurynę, prowadząc do jej proteasomalnej degradacji. Prowadzi to do późniejszej aktywacji separazy. APCCdc20 ubikwitynuje również cykliny mitotyczne, które z kolei dezaktywują kinazy zależne od cyklin lub Cdk. Inaktywacja Cdk, a następnie defosforylacja substratów Cdk są niezbędne do zakończenia podziału komórki.

Transcript

Pomyślne zakończenie anafazy zależy również od aktywności ligazy ubikwityny zwanej kompleksem promującym anafazę lub cyklosomem APC/C.

Podczas przejścia do anafazy białko Cdc20 wiąże się i aktywuje APC/C. Aktywowany APC/C ubikwitynuje białka regulatorowe, S-cykliny i M-cykliny, kierując je w ten sposób do degradacji proteasomalnej.

Degradacja cykliny hamuje aktywność większości Cdk. Brak aktywności kinazy zależnej od cykliny umożliwia fosfatazom defosforylację większości substratów Cdk w komórce, co jest wymagane do zakończenia anafazy.

Key Terms and definitions​

  • Anaphase - Crucial phase in cell division, with the separation of paired chromosomes.
  • Cell Cycle - The process of cell duplication, from origin to division.
  • SCF (Skp1/Cullin/F-box) - A type of ubiquitin ligase involved in cell cycle progression.
  • Anaphase-Promoting Complex (APC) - A ubiquitin ligase that triggers anaphase and cyclin degradation.
  • Cdc20 and Cdh1 - Proteins that bind and activate APC, helping to identify substrates.

Learning Objectives

  • Define Anaphase – Understand the role of it in cell division (e.g., anaphase).
  • Contrast SCF vs APC – Learn their different functionalities in the cell cycle (e.g., SCF and APC).
  • Explore Cdc20 and Cdh1 – Discover how they activate APC (e.g., Cdc20 and Cdh1).
  • Explain Ubiquitination – Learn how it leads to the destruction of proteins.
  • Apply in Cell Cycle Context – Understand how these proteins regulate the cell division process.

Questions that this video will help you answer

  • What is the function of anaphase in the cell cycle?
  • How does the APC complex contribute to cell cycle progression?
  • What role do Cdc20 and Cdh1 play in activating APC?

This video is also useful for

  • Biology Students – Understand how ubiquitin ligases like SCF and APC support cell cycle progression
  • Cell-Biology Educators – Provides a clear framework for teaching cell cycle regulation.
  • Cell Biology Researchers – Understand the role of ubiquitination in cell-cycle regulation
  • Science Enthusiasts – Offer insights into the complexities of cell division and cell cycle regulation