Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

10.8: Negatieve regulatie Moleculen
INHOUDSOPGAVE

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Negative Regulator Molecules
 
TRANSCRIPT

10.8: Negative Regulator Molecules

10.8: Negatieve regulatie Moleculen

Positive regulators allow a cell to advance through cell cycle checkpoints. Negative regulators have an equally important role as they terminate a cell’s progression through the cell cycle—or pause it—until the cell meets specific criteria.

Three of the best-understood negative regulators are p53, p21, and retinoblastoma protein (Rb). The regulatory roles of each of these proteins were discovered after faulty copies were found in cells with uncontrolled replication (i.e., cancer). These proteins exert most of their regulatory effects at the G1 checkpoint early in the cell cycle.

P53 strongly influences a cell’s commitment to divide. It responds to DNA damage by discontinuing the cell cycle and summoning enzymes to repair the damage. If the DNA damage is irreparable, p53 can prevent the cell from proceeding through the cell cycle by inducing apoptosis, or cell death.

An increase in p53 triggers the production of p21. P21 prevents the cell from transitioning from the G1 to the S phase of the cell cycle by binding to CDK/cyclin complexes, inhibiting their positive regulatory actions.

Rb negatively regulates the cell cycle by acting on different positive regulators, mainly in response to cell size. Active (dephosphorylated) Rb binds to transcription factors, preventing them from initiating gene transcription and, hence, protein production.

When Rb is bound to the transcription factor E2F, it inhibits the synthesis of proteins needed to transition from the G1 to the S phase. As the cell becomes larger, Rb is gradually phosphorylated until it is inactivated and detaches from E2F. E2F can then activate genes that produce the proteins needed to proceed to the next cell cycle stage.

Positieve regulatoren stellen een cel in staat om door celcycluscontrolepunten te gaan. Negatieve regulatoren spelen een even belangrijke rol als ze de voortgang van een cel door de celcyclus beëindigen - of pauzeren - totdat de cel aan specifieke criteria voldoet.

Drie van de best begrepen negatieve regulatoren zijn p53, p21 en retinoblastoomproteïne (Rb). De regulerende rol van elk van deze eiwitten werd ontdekt nadat er foutieve kopieën waren gevonden in cellen met ongecontroleerde replicatie (dwz kanker). Deze eiwitten oefenen de meeste van hun regulerende effecten uit bij het G 1- controlepunt vroeg in de celcyclus.

P53 heeft een sterke invloed op de toewijding van een cel om te delen. Het reageert op DNA-schade door de celcyclus te onderbreken en enzymen op te roepen om de schade te herstellen. Als de DNA-schade onherstelbaar is, kan p53 voorkomen dat de cel de celcyclus doorloopt door apoptose of celdood te induceren.

Een toename van p53 leidt tot de productie van p21. P21 vorigezorgt ervoor dat de cel overgaat van de G 1- fase naar de S-fase van de celcyclus door te binden aan CDK / cyclinecomplexen, waardoor hun positieve regulerende werking wordt geremd.

Rb reguleert de celcyclus negatief door in te werken op verschillende positieve regulatoren, voornamelijk als reactie op de celgrootte. Actief (gedefosforyleerd) Rb bindt aan transcriptiefactoren, waardoor ze geen gentranscriptie en dus eiwitproductie kunnen initiëren.

Wanneer Rb is gebonden aan de transcriptiefactor E2F, remt het de synthese van eiwitten die nodig zijn om over te schakelen van de G 1- naar de S-fase. Naarmate de cel groter wordt, wordt Rb geleidelijk gefosforyleerd totdat het wordt geïnactiveerd en loskomt van E2F. E2F kan vervolgens genen activeren die de eiwitten produceren die nodig zijn om door te gaan naar de volgende celcyclusfase.


Aanbevolen Lectuur

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter