18.18: Продвигающий комплекс Анафаза

Поэтапное разрушение специфических белков необходимо для развития и завершения клеточного цикла. Такие белки убиквитинируются убиквитинлигазами, а затем разрушаются протеасомой. SCF (Skp1/Cullin/F-box) и комплекс, способствующий анафазе (APC), представляют собой две важные убиквитинлигазы, участвующие в развитии клеточного цикла. В то время как SCF активен на протяжении всего клеточного цикла, APC активируется во время перехода от метафазы к анафазе. Cdc20 или Cdh1 связывается с APC и активирует его, что приводит к образованию комплексов APC^Cdc20 и APC^Cdh1 соответственно. Cdc20 и Cdh1 также помогают APC идентифицировать свои субстраты.

APC^Cdc20 играет важную роль в переходе от метафазы к анафазе. Сестринские хроматиды удерживаются вместе когезинами. Когезиновые кольца должны быть разрушены ферментом сепаразой, чтобы сестринские хроматиды могли двигаться к противоположным полюсам во время анафазы. Однако активность сепаразы ингибируется белком секурином. APC^Cdc20 убиквитинирует секурин, что приводит к его протеасомной деградации. Это приводит к последующей активации сепаразы. APC^Cdc20 также убиквитинирует митотические циклины, которые, в свою очередь, инактивируют циклин-зависимые киназы или Cdks. Инактивация Cdks и последующее дефосфорилирование Cdk-субстратов необходимы для завершения клеточного деления.

Успешное завершение анафазы также зависит от активности убиквитинлигазы, называемой анафазостимулирующим комплексом или циклосомой APC/C.

Во время перехода в анафазу белок Cdc20 связывается с APC/C и активирует его. Активированный APC/C убиквитинирует регуляторные белки, S-циклины и М-циклины, тем самым нацеливаясь на них для протеасомной деградации.

Деградация циклинов подавляет активность большинства Cdk. Отсутствие циклин-зависимой киназной активности позволяет фосфатазам дефосфорилировать большую часть Cdk-субстратов в клетке, что необходимо для завершения анафазы.

• 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.

• 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.

• 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?

• 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