Back to chapter

10.7:

ΠœΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ»Ρ‹ ΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠ³ΠΎ рСгулятора

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

ΠšΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹ΠΉ Ρ†ΠΈΠΊΠ» рСгулируСтся ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, с содСйствиСм прогрСссу Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· этапы с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ взаимодСйствия Π΄Π²ΡƒΡ… классов Π±Π΅Π»ΠΊΠΎΠ², ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠ΅Π½Π½Ρ‹Ρ… Π² Ρ†ΠΈΡ‚ΠΎΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΠ΅, Ρ†ΠΈΠΊΠ»ΠΈΠ½ΠΎΠ², ΠΈ зависимой ΠΎΡ‚ Ρ†ΠΈΠΊΠ»ΠΈΠ½Π° ΠΊΠΈΠ½Π°Π·Ρ‹, ΠΈΠ»ΠΈ CDK. По ΡƒΠΌΠΎΠ»Ρ‡Π°Π½ΠΈΡŽ всСгда Π½Π°Π±ΠΎΡ€Ρ‹ CDK ΠΏΡ€ΠΈΡΡƒΡ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ Π² ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΊΠ΅ Π² Π½Π΅Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅, ΠΎΠ½ΠΈ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Ρ‹ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ связаны со спСцифичСским Ρ†ΠΈΠΊΠ»ΠΈΠ½ΠΎΠΌ для Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ†ΠΈΠΈ. Когда этот комплСкс формируСтся, CDK ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Ρ„ΠΎΡΡ„ΠΎΡ€ΠΈΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Ρ†Π΅Π»Π΅Π²ΠΎΠΉ Π±Π΅Π»ΠΎΠΊ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ измСняСт свою Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΡŽ ΠΈ ΠΈΠ½ΠΈΡ†ΠΈΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΊΡƒ ΠΊ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Ρƒ Π½Π° ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΉ этап.Π’ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²Π΅ случаСв, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Ρ†ΠΈΠΊΠ»ΠΈΠ½ Π΄Π΅Π³Ρ€Π°Π΄ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚, CDK Π²Ρ‹ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½, сигнализируя Π·Π°Π²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠΎΠ½ΠΊΡ€Π΅Ρ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ этапа. НапримСр, Π²ΠΎ врСмя G1, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ Ρ‚ΠΈΠΏ Ρ†ΠΈΠΊΠ»ΠΈΠ½Π° с ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅ΠΌ D, синтСзируСтся ΠΈ связываСтся с CDK, ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΊΠ° ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ Π² Ρ„Π°Π·Ρƒ S, Π² Ρ‚ΠΎ врСмя ΠΊΠ°ΠΊ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ Ρ†ΠΈΠΊΠ»ΠΈΠ½, E, главСнствуСт ΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΠ΅Ρ‚ комплСкс с CDK для содСйствия Ρ€Π΅ΠΏΠ»ΠΈΠΊΠ°Ρ†ΠΈΠΈ Π”ΠΠš. E Ρ‚ΠΎΠ³Π΄Π° дСградируСтся цитоплазматичСскими Ρ„Π΅Ρ€ΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°ΠΌΠΈ, ΠΈ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ Ρ†ΠΈΠΊΠ»ΠΈΠ½Π° А ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π° протяТСнии всСй Ρ„Π°Π·Ρ‹ S.ΠΈ ΠΎΡΡ‚Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π° высоком ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ Π² G2, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±ΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π²ΡΡ‚ΡƒΠΏΠ»Π΅Π½ΠΈΡŽ Π² Ρ„Π°Π·Ρƒ М, Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΡΡΡŒ Π² Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ комплСксС.ПослС Π΄Π΅Π³Ρ€Π°Π΄Π°Ρ†ΠΈΠΈ А, ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ Ρ†ΠΈΠΊΠ»ΠΈΠ½Π° Π’ Π΄ΠΎΡΡ‚ΠΈΠ³Π°ΡŽΡ‚ ΠΏΠΈΠΊΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ значСния Π² Ρ„Π°Π·Π΅ M, ΠΈ комплСкс Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ стадии ΠΌΠΈΡ‚ΠΎΠ·Π°. Когда ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ B ΠΏΠ°Π΄Π°Π΅Ρ‚, ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΊΠ° Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΈΠ· ΠΌΠΈΡ‚ΠΎΠ·Π° ΠΈ дСлится. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½ΠΈ Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Ρ‘Ρ… Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Ρ… Ρ†ΠΈΠΊΠ»ΠΈΠ½ΠΎΠ² Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ согласно прСдсказанным модСлями ΠΈ ΠΎΠ±ΡŠΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΡΡŽΡ‚ΡΡ согласованными Π½Π°Π±ΠΎΡ€Π°ΠΌΠΈ CDK Π² спСцифичСских Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ°Ρ…, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΎΠ΄Π²ΠΈΠ³Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π΄Π°Π»Π΅Π΅.

10.7:

ΠœΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ»Ρ‹ ΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠ³ΠΎ рСгулятора

Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ Π·Π΄ΠΎΡ€ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΊΠΈ, ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹ΠΉ Ρ†ΠΈΠΊΠ» – процСсс, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ Π΄ΠΎΡ‡Π΅Ρ€Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΊΠΈ – Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎ ΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π³ΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½.

Π’Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎ-пропускныС ΠΏΡƒΠ½ΠΊΡ‚Ρ‹ Π³Π°Ρ€Π°Π½Ρ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΊΠΈ, запасы энСргии, качСство ΠΈ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡ‚Π° Π”ΠΠš достаточны для продвиТСния Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹ΠΉ Ρ†ΠΈΠΊΠ». На этих ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎ-пропускных ΠΏΡƒΠ½ΠΊΡ‚Π°Ρ… ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ рСгуляторы ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΡ€Π΅ΠΏΡΡ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΊΠΈ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹ΠΉ Ρ†ΠΈΠΊΠ».

ΠŸΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ рСгуляторы Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°ΡŽΡ‚ Π΄Π²Π΅ Π±Π΅Π»ΠΊΠΎΠ²Ρ‹Π΅ Π³Ρ€ΡƒΠΏΠΏΡ‹, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΡŽΡ‚ ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΊΠ°ΠΌ ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· рСгуляторныС ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎ-пропускныС ΠΏΡƒΠ½ΠΊΡ‚Ρ‹: Ρ†ΠΈΠΊΠ»ΠΈΠ½Ρ‹ ΠΈ Ρ†ΠΈΠΊΠ»ΠΈΠ½-зависимыС ΠΊΠΈΠ½Π°Π·Ρ‹ (CDKs). Π­Ρ‚ΠΈ Π±Π΅Π»ΠΊΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΡΡƒΡ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ Π² эукариоты, начиная ΠΎΡ‚ Π΄Ρ€ΠΎΠΆΠΆΠ΅ΠΉ для людСй.

Π¦ΠΈΠΊΠ»ΠΈΠ½Ρ‹ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ классифицированы ΠΊΠ°ΠΊ G1, G1/S, S, ΠΈΠ»ΠΈ M Ρ†ΠΈΠΊΠ»ΠΈΠ½Ρ‹ Π½Π° основС Ρ„Π°Π·Ρ‹ ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ†ΠΈΠΊΠ»Π° ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° ΠΎΠ½ΠΈ Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎ ΡƒΡ‡Π°ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ Π². Как ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½ΠΈ Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ†ΠΈΠΊΠ»ΠΈΠ½Π° ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΠΌΠΈ Π² Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ большСй части ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ†ΠΈΠΊΠ»Π°, Π½ΠΎ Ρ€Π΅Π·ΠΊΠΎ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π° ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎ-пропускном ΠΏΡƒΠ½ΠΊΡ‚Π΅, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΎΠ½ΠΈ большС всСго ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ (Ρ†ΠΈΠΊΠ»ΠΈΠ½Ρ‹ G1 ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈΡΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ, ΠΊΠ°ΠΊ это трСбуСтся Π½Π° протяТСнии всСго ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ†ΠΈΠΊΠ»Π°). Π¦ΠΈΠΊΠ»ΠΈΠ½ Π·Π°Ρ‚Π΅ΠΌ Π΄Π΅Π³Ρ€Π°Π΄ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ Ρ„Π΅Ρ€ΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°ΠΌΠΈ Π² Ρ†ΠΈΡ‚ΠΎΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΠ΅ ΠΈ Π΅Π³ΠΎ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½ΠΈ ΡΠ½ΠΈΠΆΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ. ΠœΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Ρ‚Π΅ΠΌ, Ρ†ΠΈΠΊΠ»ΠΈΠ½Ρ‹, Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡ‹Π΅ для ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎ-пропускных ΠΏΡƒΠ½ΠΊΡ‚ΠΎΠ² Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ.

Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Ρ€Π΅Π³ΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹ΠΉ Ρ†ΠΈΠΊΠ»ΠΈΠ½ΠΎΠ², Ρ†ΠΈΠΊΠ»ΠΈΠ½Ρ‹ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Ρ‹ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ связаны с Ρ†ΠΈΠΊΠ»ΠΈΠ½-зависимой ΠΊΠΈΠ½Π°Π·ΠΎΠΉ (CDK) – Ρ‚ΠΈΠΏ Ρ„Π΅Ρ€ΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΏΡ€ΠΈΠ΄Π°Π΅Ρ‚ фосфатной Π³Ρ€ΡƒΠΏΠΏΡ‹ для измСнСния активности Ρ†Π΅Π»Π΅Π²ΠΎΠ³ΠΎ Π±Π΅Π»ΠΊΠ°. CDK Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π΅Π½ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Ρ‚ΠΎΠ³Π΄Π°, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° связан с Ρ†ΠΈΠΊΠ»ΠΈΠ½ΠΎΠΌ. Π’ зависимости ΠΎΡ‚ Ρ†ΠΈΠΊΠ»ΠΈΠ½Π° ΠΎΠ½ΠΈ ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Ρ‘Π½Π½Ρ‹Π΅ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ, CDKs Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Ρ‹ Π½Π° Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ Ρ†Π΅Π»Π΅Π²Ρ‹Π΅ Π±Π΅Π»ΠΊΠΈ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡ‹ для продвиТСния ΠΊ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ стадии ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ†ΠΈΠΊΠ»Π°.

По ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ с Ρ†ΠΈΠΊΠ»ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈ, CDKs ΠΎΡΡ‚Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π° ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ постоянном ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ Π½Π° протяТСнии всСго ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ†ΠΈΠΊΠ»Π°. Π’Π΅ΠΌ Π½Π΅ ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅, ΠΈΡ… Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈ Π±Π΅Π»ΠΊΠΈ, Π½Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΎΠ½ΠΈ Π½Π°Ρ†Π΅Π»Π΅Π½Ρ‹, ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π² зависимости ΠΎΡ‚ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ΠΉ Ρ†ΠΈΠΊΠ»ΠΈΠ½ΠΎΠ² Π² ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΌ Ρ†ΠΈΠΊΠ»Π΅.

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]