10.7:

10.7: Pozitif Regülatör Molekülleri

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

Previous Video

10.6: Mitosis and Cytokinesis

Next Video

10.8: Negative Regulator Molecules

105,634 Views

•

01:45 min

•

March 11, 2019

Overview

Sürekli sağlıklı hücreler üretmek için, hücre döngüsü-alt nesil hücreleri üreten süreç-tam olarak düzenlenmelidir.

İç düzenleyici kontrol noktaları, bir hücrenin büyüklüğünün, enerji rezervlerinin ve DNA kalitesinin ve eksiksizliğinin hücre döngüsü boyunca ilerlemek için yeterli olmasını sağlar. Bu kontrol noktalarında, pozitif ve negatif düzenleyiciler, hücre döngüsü boyunca bir hücrenin devam etmesini teşvik eder veya inhibe eder.

Pozitif düzenleyiciler, hücrelerin düzenleyici kontrol noktalarından geçmesine izin veren iki protein grubunu içerir: siklinler ve siklin bağımlı kinazlar (CDK’lar). Bu proteinler mayadan insanlara kadar ökaryotlarda bulunur.

Siklinler, en çok dahil oldukları hücre döngüsü fazına veya geçişine bağlı olarak G₁, G₁/S, S veya M siklinler olarak sınıflandırılabilir. Genel olarak, belirli bir siklin seviyeleri hücre döngüsünün çoğunda düşüktür, ancak en çok katkıda bulundukları kontrol noktasında aniden artar (G₁ siklinler, hücre döngüsü boyunca gerekli oldukları için bir istisnadır). Siklin daha sonra sitoplazmadaki enzimler tarafından parçalanır ve seviyeleri azalır. Bu arada, bir sonraki kontrol noktaları için gerekli olan siklinler birikir.

Hücre döngüsünü düzenlemek için, siklinler, hedef proteinin aktivitesini değiştirmek için bir fosfat grubuna bağlanan bir enzim türü olan Siklin bağımlı kinaza (CDK) bağlanmalıdır. CDK sadece bir siklin bağlandığında aktiftir. Bağlı oldukları siklinlere bağlı olarak, CDK’lar belirli bir hücre döngüsü aşamasına ilerlemek için gerekli olan farklı hedef proteinlere yönlendirilir.

Siklinlerle karşılaştırıldığında, CDK’lar hücre döngüsü boyunca nispeten sabit seviyelerde kalır. Bununla birlikte, Aktiviteleri ve hedefledikleri proteinler, hücre döngüsü boyunca değişen siklin seviyelerine göre değişir.

Transcript

– [Anlatıcı] Hücre döngüsünü pozitif bir şekilde düzenleyen ve evreleri boyunca ilerleme sağlayan şey, iki protein sınıfı arasındaki etkileşimdir. Sitoplazmada bulunan bu protein sınıfları siklinler ile sikline bağımlı kinazlar, yani CDK’lerdir. Kural olarak CDK’ler, hücrede daima etkisiz halde bulunur.

Etkinleşebilmek için özel bir sikline bağlanmaları gerekir. Bu kompleks meydana geldiğinde ise CDK, bir hedef proteinde fosforilasyon yaratabilir ve bu da işlevselliğinde değişim yaratarak hücrenin bir sonraki evreye ilerlemesini sağlar. Çoğu durumuda bir siklin indirgendiğinde CDK etkisiz hale gelir, bu da söz konusu evrenin sona erdiğini gösterir.

Örneğin, G1 sırasında, yani D adıyla bilinen belli bir tipteki siklin sentezlenip CDK’ye bağlanırken, hücre S evresine geçer ve bir başka siklin olan E doruk değere çıkıp CDK ile bir kompleks oluşturarak DNA’nın kopyalanmasını sağlar. Ardından E, sitoplazmik enzimlerce indirgenir ve A siklininin konsantrasyonu S evresi boyunca artıp G2 boyunca da yüksek düzeyde kalır. Bu, aktif bir kompleks halindeyken M evresine geçişi sağlar.

A indirgendikten sonra B siklini konsantrasyonları M evresinde doruğa çıkar ve kompleks, mitoz bölünmenin farklı aşamalarını etkinleştirir. B düzeyleri düşünce hücre mitozdan çıkıp bölünmeye başlar. Dolayısıyla, dört ayrı siklinin düzeyleri son derece öngörülebilir biçimlerde çeşitlilik gösterir ve tutarlı biçimde aynı CDK’lerle belli noktalarda birleşerek ileri momentum sağlarlar.