Back to chapter

10.7:

جزيئات المنظم الموجب

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Positive Regulator Molecules

Languages

Share

يتم تنظيم دورة الخلايا بشكل إيجابي تعزيز التقدم من خلال المراحل عبر تفاعل فئتين من البروتينات وجدت في السيتوبلازم. السيكلينات والكينازات المعتمدة على السيكلين،أو CDK. بشكل افتراضي،تكون CDKs موجودة دائمًا في خلية في شكل غير نشط.يجب أن ترتبط مع سيكلين معين ليتم تفعيلها. عندما يتشكل هذا المركب،يمكن لـ CDK أن يفسف البروتين المستهدف الذي يغير من وظيفته ويبدأ الخلية للتقدم إلى المرحلة التالية. في معظم الحالات،عندما يتحلل cyclin،CDK غير نشط،مما يشير إلى النهاية من مرحلة معينة.مثلاًخلال G1،عندما يكون هناك نوع واحد من cyclin،يدعى D،يتم توليفها ويرتبط CDK،التحولات الخلية في المرحلة S،كما cyclin آخر،E،قمم ويشكل مجمع مع CDK لتعزيز تكرار الحمض النووي. ثم يتحلل E بواسطة إنزيمات السيتوبلازم ويزداد تركيز السيكلين أ طوال مرحلة S وتبقى عالية في G2 لتعزيز الدخول في المرحلة M عندما تكون في مجمع نشط. بعد التدهور A،تركيزات cyclin B الذروة في المرحلة M والمجمع سوف تنشط مراحل مختلفة من الانقسام.عندما تنخفض مستويات B،تخرج الخلية من الانقسام وتنقسم. وبالتالي،تختلف مستويات الإعصارات الأربعة المختلفة في أنماط يمكن التنبؤ بها والجمع بين CDKs متسقة في نقاط محددة لتحقيق الزخم إلى الأمام.

10.7:

جزيئات المنظم الموجب

لإنتاج خلايا سليمة باستمرار ، يجب تنظيم دورة الخلية _ العملية التي تولد الخلايا الوليدة _ بدقة.

تضمن نقاط التفتيش التنظيمية الداخلية أن حجم الخلية واحتياطيات الطاقة وجودة الحمض النووي واكتماله كافية للتقدم خلال دورة الخلية. في نقاط التفتيش هذه ، تقوم المنظمين الموجبين والسالبين بتعزيز أو منع استمرار الخلية خلال دورة الخلية.

تشمل المنظمات الإيجابية مجموعتين من البروتين تسمح للخلايا بالمرور عبر نقاط التفتيش التنظيمية: الأعاصير والكينازات المعتمدة على السيكلن (CDKs). توجد هذه البروتينات في حقيقيات النوى ، وتتراوح من الخميرة إلى البشر.

يمكن تصنيف السيكلينات على أنها G1 ، G1/ S ، S ، أو سيكلينات (M) استناداً إلى مرحلة دورة الخلية أو الانتقال الأكثر مشاركة فيها. بشكل عام ، مستويات يكون سيكلين معيناً منخفضاً خلال معظم دورة الخلية ولكنه يزداد بشكل مفاجئ عند نقطة التفتيش التي يساهم فيها بشكل كبير (سيكلينات G1 هي استثناء ، لأنها مطلوبة طوال دورة الخلية). ثم يتحلل السيكلين بواسطة الإنزيمات الموجودة في السيتوبلازم وتنخفض مستوياته. في غضون ذلك ، تتراكم السيكلينات اللازمة لنقاط التفتيش التالية.

لتنظيم دورة الخلية ، يجب الارتباط بين السكلين و كيناز يعتمد على سيكلين (CDK)_ وهو نوع من الإنزيم الذي يربط مجموعة الفوسفات لتعديل نشاط البروتين المستهدف. يكون كيناز المعتمد على سيكلين نشطاً فقط عندما يكون مرتبطاً بسيكلين. اعتماداً على السيكلين التي يرتبطون بها ، يتم توجيه الكيناز المعتمد على سيكلين إلى بروتينات مستهدفة مختلفة مطلوبة للتقدم إلى مرحلة دورة خلية معينة.

بالمقارنة مع السيكلينات ، تظل الكينازات المعتمدة على سيكلين عند مستويات ثابتة نسبياً طوال دورة الخلية. ومع ذلك ، فإن نشاطهم والبروتينات التي يستهدفونها يتغيرون وفقاً لمستويات مختلفة من الأعاصير عبر دورة الخلية .

Suggested Reading

Bai, Jingwen, Yaochen Li, and Guojun Zhang. “Cell Cycle Regulation and Anticancer Drug Discovery.” Cancer Biology & Medicine 14, no. 4 (November 2017): 348–62. [Source]

Laphanuwat, Phatthamon, and Siwanon Jirawatnotai. “Immunomodulatory Roles of Cell Cycle Regulators.” Frontiers in Cell and Developmental Biology 7 (2019). [Source]