1

MBK 2013

Cykl komórkowy

Iwona Grabowska

Edyta Brzóska - Wójtowicz

Zakład Cytologii

źródło: www.msvbiology.com

Cykl komórkowy

– wprowadzenie

kontrola i regulacja

CYKLU KOMÓRKOWEGO!!!

• przebieg cyklu komórkowego

• trochę historii nikomu nie zaszkodzi ...

• białka regulatorowe

• punkty kontroli jakości

• sygnały z zewnątrz komórki

Cykl komórkowy

– wprowadzenie

stan spoczynku

podział

różnicowanie

apoptoza

• Komórki zarodka żaby ~ 30 min.

• Komórki drożdży ~ 1.5 - 3 godz.

• Komórki nabł. jelita ~ 12 godz.

• Fibroblasty in vitro ~ 20 godz.

• Hepatocyty człowieka ~ 1 rok

Figure 17-1 Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

Cykl komórkowy

– wprowadzenie

Podział komórki

eukariotycznej

definicja

Cykl

komórkowy

to

uporządkowana

sekwencja

zdarzeń, w trakcie których

komórka najpierw

podwaja

swoją

zawartość a następnie dzieli się na
dwie

komórki.

Figure 17-2 Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

Eukariotyczny

cykl komórkowy

Fazy

cyklu

komórkowego

:

• faza M

– MITOZA, CYTOKINEZA

segregacja

chromosomów

i

podział komórki

Eukariotyczny

cykl komórkowy

Fazy

cyklu

komórkowego

:

Figure 17-13 Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

• faza M

– MITOZA, CYTOKINEZA

segregacja

chromosomów

i

podział komórki

Figure 17-2 Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

Eukariotyczny

cykl komórkowy

Fazy

cyklu

komórkowego

:

• faza M

– MITOZA, CYTOKINEZA

segregacja

chromosomów

i

podział komórki

• faza S

– synteza DNA,

duplikacja

chromosomów;

Jak

się inaczej nazywa ten proces?

U

ssaków trwa 10-12 godzin

To niemal

połowa cyklu komórkowego

Figure 17-2 Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

Eukariotyczny

cykl komórkowy

Fazy

cyklu

komórkowego

:

• faza M

– MITOZA, CYTOKINEZA

segregacja

chromosomów

i

podział komórki

• faza S

– synteza DNA,

duplikacja

chromosomów;

Jak

się inaczej nazywa ten proces?

U

ssaków trwa 10-12 godzin

To niemal

połowa cyklu komórkowego

Figure 17-3 Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

Eukariotyczny

cykl komórkowy

- wydarzenia

Fazy

cyklu

komórkowego

:

• faza M

– MITOZA, CYTOKINEZA

segregacja

chromosomów i podział komórki – zazwyczaj trwają krótko

w

porównaniu z resztą cyklu komórkowego

• Interfaza – większość komórek potrzebuje bardzo dużo czasu i

wielu kontroli w trakcie replikacji DNA i

podziałów m. in. niektórych

organelli

komórkowych

faza S, G1 (Gap 1) i G2 (Gap 2).

2

Faza M

M

– podział jądra komórkowego

(kariokineza) i cytoplazmy (cytokineza)

Interfaza

G1

– przerwa 1 (gap 1)

S

– synteza DNA jądrowego

G2

– przerwa 2 (gap 2)

Interfaza ludzkich komórek
rosnących w hodowli może
trwać nawet 23 godz.
a sama mitoza 1 godz.

Eukariotyczny

cykl komórkowy

– 4 FAZY

Figure 17-4 Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

Eukariotyczny

cykl komórkowy

– INTERFAZA

Interfaza

G1

– przerwa 1 (gap 1)

S

– synteza DNA jądrowego

G2

– przerwa 2 (gap 2)

Fazy G1 i G2 pozwalają komórce na monitorowanie środowiska zewnętrznego i
przygotowanie komórki do następnej fazy

cyklu komórkowego.

Jeśli w trakcie fazy G1 np. warunki zewnętrzne okażą niekorzystne komórka
może „przejść” w specjalny stan nazywany

G0 - stan spoczynku.

W stanie spoczynku komórka może trwać kilka lat, albo do końca życia
organizmu.

Jeśli w środowisku znajdują się czynniki indukujące podziały komórek
komórka może przejść do cyklu komórkowego i podzielić się.

Warunek! punkt restrykcyjny START!

Figure 17-4 Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

G0

Figure 17-14 Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

Punkty kontrolne

cyklu komórkowego

Kontrola cyklu komórkowego u wszystkich
Eucaryota jest bardzo podobna!

3

najważniejsze punkty kontrolne:

1. punkt restrykcyjny START (G1)

2. punkt kontrolny G2/M

3. punkt kontrolny wrzeciona

Białka odpowiedzialne za kontrolę cyklu
komórkowego są konserwowane ewolucyjnie.

Pozwala to na badanie przebiegu i regulacji cyklu
komórkowego u różnorodnych organizmów, które
mają unikalne cechy.

Kariotyp komórki pozbawionej
odpowiedzialnego za zapobieganie
rereplikacji zreplikowanych nici DNA.

Płytka metafazowa komórki, w której

nieprawidłowo funkcjonowała kontrola

prawidłowego przebieg podziału -
monosomia chromosomu 1 (żółty)

i chromosomu 6 (różowy).

Eukariotyczny

cykl komórkowy

– brak kontroli

N

o

rm
a

ln

y

k

ari
oty
p

en
doredu

pli
k

acj
a

A nowotwory? cz.II

Układ kontroli

cyklu komórkowego

Figure 17-15 Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

• kontrola

cyklu komórkowego

opiera się na kinazach

białkowych

Cdk

(ang. cyclin dependent kinase)

• kinazy serynowo-treoninowe

• Cdk

są aktywowane w specyficznych fazach cyklu

• aktywność

Cdk

jest regulowana przez

cykliny

Trochę historii nikomu nie zaszkodzi ...

Yoshio

Masui

1971 - Masui i Markert

– MPF

(Maturation Promoting Factor,
M-phase Promoting Factor)

Rana
pipiens

profaza metafaza II profaza I

1977

– Hanna Bałakier i Renata Czołowska, UW

wykazały, że MPF istnieje także w oocytach myszy

Układ kontroli

cyklu komórkowego

Trochę historii nikomu nie zaszkodzi ...

Yoshio

Masui

Lee

Hartwell

Paul

Nurse

1971 - Masui i Markert

– MPF

(Maturation Promoting Factor,
M-phase Promoting Factor)

Rana
pipiens

Saccharomyces
cerevisiae
drożdże piwne

CDC28

Schizosaccharomyces
pombe
drożdże rozszczepkowe

cdc2

CDK1 (p34

cdc2

)

Układ kontroli

cyklu komórkowego

Badanie mutacji u drożdży -
odkrycie

cell - division - cycle

genes

-

czyli genów

Cdc

Trochę historii nikomu nie zaszkodzi ...

Lee

Hartwell

Paul

Nurse

2001 - Nagroda Nobla (Fizjologia i Medycyna)

Tim

Hunt

Arbacia sp.

1982

cykliny

Schizosaccharomyces
pombe
drożdże rozszczepkowe

cdc2

CDK1 (p34

cdc2

)

Saccharomyces
cerevisiae
drożdże piwne

CDC28

Układ kontroli

cyklu komórkowego

Trochę historii nikomu nie zaszkodzi ...

Figure 17-16 Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

Układ kontroli

cyklu komórkowego

Cykliczne zmiany w aktywności Cdk są kontrolowane przez zespół enzymów i
innych białek.

Najważniejsze z nich to

cykliny

,

które ulegają cyklicznie syntezie i degradacji.

Białka Cdk są obecne w komórkach na stałym poziomie, ale ich działanie jest
zależne od

cyklin

.

MPF

3

Figure 17-16 Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

Układ kontroli

cyklu komórkowego

W komórkach eukariotycznych występują 4 klasy cyklin

1. cykliny G1/S -

aktywujące Cdk w późnej fazie G1, przejście przez START i

wejście w fazę S. Ich poziom spada w fazie S

2. cykliny S -

wiążą i aktywują Cdk tuż po przejściu przez Start i stymulują

duplikację chromosomów. Ich poziom jest wysoki w trakcie mitozy i kontrolują
również niektóre wczesne etapy mitozy

3. cykliny M -

aktywują Cdk indukujące wejście w mitozę, działają w punkcie

kontrolnym G2/M. Ulegają degradacji w trakcie mitozy.

4. cykliny G1 -

u większości komórek biorą udział w kontroli aktywności cyklin G1/S.

MPF

Table 17-1 Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

Regulacja aktywności kinaz cdk -

cyklina

dla utrudnienia....

U ssaków kinaza mitotyczna

CDK1

o masie

p34

jest kodowana przez gen

cdc2

Cyklina E

Cyklina A

Cyklina B

G1 S G2 M

mitoza

mitoza

mitoza

poziom

cykliny B

interfaza

interfaza

interfaza

Regulacja aktywności kinaz cdk -

cyklina

Cyklina D

G1 S G2 M

mitoza

mitoza

mitoza

poziom

cykliny B

interfaza

interfaza

interfaza

Regulacja aktywności kinaz cdk -

cyklina

cyklina D jest obecna w komórkach w cyklu komórkowym

Figure 17-17 Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

Regulacja aktywności kinaz cdk -

aktywacja

1. synteza cyklin

2. utworzenie

kompleksu

CDK z cykliną

3. ufosforylowanie tyrozyny 161 -

kinaza CAK

(CDK7-cyklina H-MAT1)

4. defosforylacja treoniny 14 i tyrozny 15 -

fosfatazy z rodziny CDC25

5.

ufosforylowanie cykliny

6. odłączenie

inhibitorów CKI

(INK4, CIP/KIP)

CDK + Cyklina

związanie z cykilną powoduje

przemieszczenie pętli T

Zmiany konformacji wywołane przez fosforylację CDK

pętla T blokuje

dostęp substratu

do enzymu

wolny CDK

fosforylacja T161

fosforylacja powoduje

dalsze przemieszczenie

pętli T

Regulacja aktywności kinaz cdk -

aktywacja

FOSFORYLACJA TYROZYNY 161

CDK7

MAT1

H

CAK

z ang. CDK Activating Kinase

ale także składnik czynnika transkrypcyjnego

TFIIH

fosforylacja tyrozyny 161 (CDK1) lub 160 (CDK2)

konieczna do pełnej aktywacji CDK

Regulacja aktywności kinaz cdk -

aktywacja

Figure 17-17 Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

Regulacja aktywności kinaz cdk -

aktywacja

DEFOSFORYLACJA Y14 I T15

fosfatazy z rodziny CDC25

CDC25A
CDC25B
CDC25C

w CDK1 usuwają grupy fosforanowe z treoniny 14
i tyrozyny 15, które blokują miejsce oddziaływania
z ATP

4

Figure 17-19 Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

Regulacja aktywności kinaz cdk –

inhibitory Cdk

CKI

– CDK inhibitor

INK -

p16

INKa

p15

INKb

p18

INKc

p19

INKd

blokują aktywność
kinaz CDK4 i CDK6 (faza G1)

CKI

CKI

CDK4

D

CDK6

D

p16

p16

Figure 17-19 Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

Regulacja aktywności kinaz cdk –

inhibitory Cdk

CKI

CDK2

E

CDK2

A

CDK1

A

CDK1

B

INK -

p16

INKa

KIP/CIP

– p27

KIP1

p15

INKb

p57

KIP2

p18

INKc

p21

CIP1

p19

INKd

CDK4

D

CDK6

D

p16

p16

p27

p27

p27

p27

CDK4

D

CDK6

D

p27

p27

aktywna kinaza

Figure 17-20a Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

Regulacja cyklu - proteoliza

APC/C -

kompleks promujący anafazę

ligaza ubikwitynowa

sekuryna

– chromatydy siostrzane

o roli degradacji białek
w cyklu kom. więcej w cz. II

Figure 17-20b Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

Regulacja cyklu - proteoliza

kompleks - SCF

ligaza ubikwitynowa

ubikwitynylacja CKI

– późna faza G1, kontrola aktywności kinaz Cdk

aktywnych w fazie S i podczas replikacji DNA

Figure 17-21 Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

Cdk1 cyk B

Cdk1 cyk A

Cdk2 cyk E

Cdk4/6 cyk D

Sieć regulacji

cyklu komórkowego

Molecular Biology of the Cell

Chapter 17

The Cell Cycle

Copyright © Garland Science 2008

Alberts • Johnson • Lewis • Raff • Roberts • Walter

https://www.youtube.com/watch?v=wqnO2XdDxDY

za chwilę część druga wykładu

dr Edyta Brzóska-Wójtowicz

Cykl komórkowy

Faza M

Stanisław Wyspiański

Figure 17-4 Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

Figure 17-3 Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

5

Cykl komórkowy – punkty kontrolne

Figure 17-14 Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

Figure 17-21 Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

Mitoza -PROFAZA

zanik otoczki jądrowej – depolimeryzacja lamin (filamenty pośrednie)

– chromosomy zostają uwolnione z jądra

zmiany w organizacji cytoszkieletu mikrotubularnego

– formowane jest wrzeciono

zmiany w organizacji filamentów i mikrofilamentów – komórka zaokrągla się

zmiany w stopniu kondensacji chromatyny

Figure 17-16 Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

CDK2

A

REGULACJA AKTYWNOŚCI KINAZ CDK-

CYKLINA

CDK1

B

faza M

CDK4

D

CDK6

D

CDK2

E

faza G1

CDK1

A

MPF

Figure 17-25 Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

REGULACJA AKTYWNOŚCI KINAZY CDK1-CYKLINA B =

MPF

= MITOSIS PROMOTING FACTOR

1. synteza
2. utworzenie kompleksu CDK z cykliną
3. ufosforylowanie tyrozyny 161 - kinaza CAK (CDK7-cyklina H-MAT1)
4. defosforylacja treoniny 14 i tyrozny 15 - fosfatazy z rodziny CDC25
5. odłączenie inhibitorów CKI (CIP/KIP)

interfaza profaza prometafaza metafaza anafaza telofaza cytokineza

Funkcje MPF

CDK1-cyklina A

konieczna do rozpoczęcia profazy

CDK1-cyklina B

depolimeryzacja lamin

otoczki jądrowej

kondensacja chromosomów

utworzenie wrzeciona podziałowego

reorganizacja aparatu Golgiego

Mitoza -PROFAZA

kondensacja chromatyny
histony są fosforylowane przez MPF (CDK1-cyklinaB)
ale także przez kinazę o nazwie Aurora B
fosforylacja histonu H1 (?)
fosforylacja histonu H3

ufosforylowany H3

Mitoza

kondensacja chromatyny
kondensyny

Mitoza - PROFAZA

zanik otoczki jądrowej – depolimeryzacja lamin

otoczka jądrowa – dwie błony
błona wewnętrzna związana z białkami – lamina jądrowa zbudowana z białek
– lamin A/C i laminy B

6

Mitoza

zanik otoczki jądrowej – depolimeryzacja lamin

laminy jądrowe – MPF (CDK1-cyklina B) fosforyluje laminy jądrowe
depolimeryzacja lamin
rozpad błony jądrowej na pęcherzyki związane z laminami

otoczka jądrowa – dwie błony
błona wewnętrzna związana z białkami – lamina jądrowa zbudowana z białek
– lamin A/C i laminy B

lamina B

pozostaje

związana z pęcherzykami
błonowymi

laminy A/C

w postaci

monomerów w cytoplazmie

Mitoza - PROFAZA

centrosom

– zbudowany z dwóch centrioli – otoczony gamma tubuliną

duplikacja w cyklu komórkowym – faza S
konieczna aby mogły powstać dwa bieguny wrzeciona podziałowego

Mitoza

centrosom

– zbudowany z dwóch centrioli – otoczony gamma tubuliną

duplikacja w cyklu komórkowym – faza S
konieczna aby mogły powstać dwa bieguny wrzeciona podziałowego

Figure 17-31 Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

Mitoza

interfaza profaza prometafaza metafaza anafaza telofaza cytokineza

Figure 17-30 Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

Mitoza - ANAFAZA

Mitoza - PROMETAFAZA

interfaza profaza prometafaza metafaza anafaza telofaza cytokineza

Figure 17-38 Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

Figure 17-36a,b Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

7

Figure 17-39 Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

Figure 17-28 Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

Mitoza - METAFAZA

Figure 17-43 Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

Mitoza - ANAFAZA

Figure 17-46 Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

Figure 17-37 Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

Figure 17-40 Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

Figure 17-42b Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

Nigg, 2001

uszkodzenia DNA

nieukończona

replikacja

DNA

zaburzenia

replikacji

centrosomów?

kinetochory nie-

związane

z mikrotubulami

nieprawidłowo

ułożone

chromosomy

SAC

nieprawidłowo

położone

wrzeciono

podziałowe

profaza

metafaza

anafaza

telofaza

cytokineza

Punkty kontrolne

46 chromosomów

(dwie chromatydy)

46 chromatyd

46 chromatyd

Figure 17-16 Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

CDK2

A

REGULACJA AKTYWNOŚCI KINAZ CDK-

CYKLINA

CDK1

B

faza M

CDK4

D

CDK6

D

CDK2

E

faza G1

CDK1

A

MPF

8

interfaza profaza prometafaza metafaza anafaza telofaza cytokineza

Funkcje MPF

CDK1-cyklina A

konieczna do rozpoczęcia profazy

degradacja cykliny A

poprzedza degradację cykliny B

degradacja cykliny A

jest niezbędna do ukończenia fazy M

CDK1-cyklina B

depolimeryzacja lamin

otoczki jądrowej

kondensacja chromosomów

utworzenie wrzeciona podziałowego

reorganizacja aparatu Golgiego

degradacja cykliny B

niezbędna do ukończenia podziału

MPF

interfaza profaza prometafaza metafaza anafaza telofaza cytokineza

MPF

syneza

poli-

ubikwitynacja

degradacja

pre-MPF aktywny MPF inaktywacja MPF

kompleks
inicjujący

anafazę

Figure 17-20a Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

murray 2004

(Skp1/Cullin/F-box)

substrat musi być ufosforylowany

APC musi być ufosforylowane

oraz musi związać się z Cdc20

Figure 17-44 Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

interfaza profaza prometafaza metafaza anafaza telofaza cytokineza

Punkt kontrolny wrzeciona podziałowego (SAC)

SPINDLE ASSEMBLY CHECKPOINT

Punkt kontrolny wrzeciona podziałowego (SAC)

SAC active

SAC inactive

tubulin

Mad2

chromatin

fot. marta sikora-polaczek (mgr 2004)

Punkt kontrolny wrzeciona podziałowego (SAC)

Cdc20

APC

degradacja

kohezyn

degradacja

cykliny B

inaktywacja

MPF

degradacja

sekuryny

aktywacja

separazy

aktywator

APC

Figure 17-49a Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

9

Mitoza - TELOFAZA

interfaza profaza prometafaza metafaza anafaza telofaza cytokineza

ODTWORZENIE OTOCZKI
DEKONDENSACJA CHROMOSOMÓW
REKONSTRUKCJA APARATU GOLGIEGO

INAKTYWOWANY MPF

Figure 17-50a Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

CYTOKINEZA

interfaza profaza prometafaza metafaza anafaza telofaza cytokineza

Figure 17-60 Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

przekazywanie sygnałów

stan spoczynku

podział

różnicowanie

apoptoza

Figure 17-66c Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

Figure 17-66a Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

Figure 17-66b Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

Melamud et al., 2006

mutacje w obrębie prążka q14 chromosomu 13
guz złośliwy pochodzenia neuroektodermalnego

także:

ektopowy siatkówczak wewnątrzczaszkowy
guzy złośliwe

przerzuty do kości czaszki, kończyn, wątroby, rdzenia kręgowego

biały odblask z dna oka

zez

inaktywacja produktu genu

retinoblastoma (pRb)

Siatkówczak – retinoblastoma

1/15 000 – 20 000 urodzonych dzieci

10

pRB

E2F

pRB

E2F

P

P

P

P

pRB

E2F

CDK4

D

transkrypcja

translacja

inaktywacja produktu genu retinoblastoma (pRb)

CDK4/6/cyklina D

CDK4

D

CDK2

E

replikacja

DNA

G0

G1

S

inaktywacja produktu genu retinoblastoma (pRb)

CDK4/6/cyklina D

pRB

E2F

P

P

P

P

pRB

E2F

P

P

P

pRB

P

E2F

mitogeny

E

Figure 17-62 Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

Figure 17-63 Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

Figure 17-65 Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

nowotworzenie

proto-onkogeny

geny, których produkty regulują podziały komórkowe

mutacje mogą prowadzić do niekontrolowanych podziałów komórek

(c-myc, ras)

geny supresorowe nowotworów

geny, których produkty ograniczają podziały komórkowe

ich utrata lub inaktywacja w drodze mutacji

powoduje niekontrolowane podziały komórki

uniemożliwiają rozwój nowotworów – geny supresorowe nowotworów

(pRb, p53)

pojedyncza mutacja powoduje powstanie onkogenu

normalna

komórka

aktywowany onkogen

stymuluje

podziały komórkowe

protoonkogen

pojedyncza mutacja powoduje powstanie onkogenu

normalna

komórka

normalna

komórka

mutacja inaktywuje

jedną kopię

genu supresorowego

nowotworów

aktywowany onkogen

stymuluje

podziały komórkowe

brak efektu

inaktywacji jednej

kopii genu

protoonkogen

funkcjonalny gen

11

pojedyncza mutacja powoduje powstanie onkogenu

normalna

komórka

normalna

komórka

mutacja inaktywuje

jedną kopię

genu supresorowego

nowotworów

druga mutacja

inaktywuje

drugą kopię

genu supresorowego

nowotworów

aktywowany onkogen

stymuluje

podziały komórkowe

brak efektu

inaktywacji jednej

kopii genu

inaktywacja obu

kopii genu prowadzi do

niekontrolowanych

podziałów komórkowych

funkcjonalny gen

protoonkogen

Figure 20-33 Molecular Biology of the Cell

(© Garland Science 2008)

M

G2

S

G1

Cykliny D

CDK 4 & 6

Cykliny E

CDK 2

Cykliny A&E

CDK 2

Cyklina A

CDC 2

Cyklina B

CDC 2

CDK – to kinazy białkowe czyli enzymy fosforylujące inne białka

ich aktywacja wymaga połączenia z cyklinami

Geny odpowiedzialne za regulacje cyklu komórkowego

pRB

aktywnie

blokuje

transkrypcję

M

G2

S

G1

pRb

produkt

genu supresorowego

retinoblastomy

Geny odpowiedzialne za regulacje cyklu komórkowego

pRB

P P P P

inactive

pRB

P P P P

nieaktywna

pRB

aktywnie

blokuje

transkrypcję

M

G2

S

G1

Cykliny D

CDK 4 & 6

pobudzenie podziałów

czynniki wzrostu, hormony

Geny odpowiedzialne za regulacje cyklu komórkowego

pRB

P P P P

inactive

pRB

P P P P

nieaktywna

pRB

P P P P

inactive

pRB

P P P P

nieaktywna

pRB

P P P P

inactive

pRB

P P P P

nieaktywna

pRB

aktywnie

blokuje

transkrypcję

M

G2

S

G1

Cykliny D

CDK 4 & 6

Cykliny E

CDK 2

Cykliny A&E

CDK 2

Cyklina A

CDC 2

Cyklina B

CDC 2

pobudzenie podziałów

czynniki wzrostu, hormony

pRB

P P P P

inactive

pRB

P P P P

nieaktywna

pRB

P P P P

inactive

pRB

P P P P

nieaktywna

pRB

P P P P

inactive

pRB

P P P P

nieaktywna

pRB

aktywnie

blokuje

transkrypcję

M

G2

S

G1

Cykliny D

CDK 4 & 6

Cykliny E

CDK 2

Cykliny A&E

CDK 2

Cyklina A

CDC 2

Cyklina B

CDC 2

p16

p27

pobudzenie podziałów

czynniki wzrostu, hormony

czerniak, rak przełyku, trzustki,

dróg żółciowych okrężnicy

czerniak, mięsaki, rak okrężnicy,

rak sutka, i inne

czerniak, mięsaki, glioma i inne

retinoblastoma, kostniakomięsak,

rak pęcherza moczowego i inne

zmiany obserwowane w nowotworach

(mutacje punktowe, delecje, amplifikacje i inne)

Dimova & Dyson, 2005

CDK4

D1

p16

pRB

Nowotworzenie

glioma/blastoma >80%

rak sutka >80%

rak płuc >90%

rak trzuski >80%

rak przewodu pokarmowego >80%

endometrium macicy >80%

rak pęcherza >70%

szpik kostny (białaczki) >90%

głowa/szyja >90%

limfoma >90%

czerniak >20%

rak wątroby >90%

rak prostaty >70%

jądra/jajniki >90%

kość (osteosarkoma) >80%

inne sarkomy >90%

przysadka >80%

Czynniki zaangażowane w regulację fazy G1 komórkowego:

cykliny, CDK, inhibitory z rodziny INK, retinoblastoma, p107, p130