17.7: M-Cdk impulsiona a transição para a mitose

Os pontos de verificação ao longo do ciclo celular servem como salvaguardas e guardiões, permitindo que o ciclo celular progrida em condições favoráveis e retarde ou interrompa em condições problemáticas. Essa regulação é conhecida como sistema de controle do ciclo celular.

As quinases dependentes de ciclina, ou Cdks, trabalham em conjunto com as ciclinas para controlar as transições do ciclo celular. M-Cdk, um complexo de Cdk1 ligado à ciclina M, é um exemplo bem conhecido desse controle coordenado que impulsiona a transição da fase G2 para a fase M.

A ciclina M promove eventos de fase M – como formação de fusos mitóticos, ligação de cromátides irmãs a pólos opostos do fuso, condensação cromossômica, quebra do envelope nuclear e rearranjo do citoesqueleto de actina e do aparelho de Golgi. Ao promover esses processos, a ciclina M impulsiona a transição para a fase M.

Como outras ciclinas, os níveis de ciclina M flutuam durante o ciclo celular. Os níveis de Cdk, no entanto, permanecem relativamente estáveis. Na maioria das células (as células embrionárias são uma exceção), a transcrição do gene M ciclina aumenta e a M ciclina se acumula à medida que a célula se aproxima da transição G₂ / M. A ciclina M acumulada se liga a Cdk, formando complexos M-Cdak. Os M-Cdks são preparados para desencadear eventos de fase M após a ativação, em grande parte por Cdc25.

O M-Cdk ativo permite a transição para a mitose por fosforilação de proteínas que permitem vários processos mitóticos iniciais. No entanto, a M-Cdk não é a única proteína quinase que regula essa transição. As quinases do tipo Polo e as quinases Aurora, por exemplo, também contribuem para os processos mitóticos iniciais.

Plk1 é uma quinase semelhante ao polo necessária para a formação bipolar normal do fuso mitótico. Plk1 fosforila proteínas que ajudam a separar os pólos do fuso. O Aurora-A também regula as proteínas envolvidas na formação e estabilização do fuso mitótico, enquanto o Aurora-B permite que as cromátides irmãs se liguem ao fuso. Juntos, M-Cdk e outras proteínas quinases ajudam a regular a transição entre as fases G₂ e M do ciclo celular.