Biologia Cellulare (completo)

PDGF: divisione cellulare durante la guarigione delle ferite

Il PDGF stimola la divisione cellulare durante la guarigione delle ferite. Inoltre, stimola anche la proliferazione dei fibroblasti, delle cellule del muscolo liscio e delle cellule della neuroglia. A seconda delle circostanze, il PDGF può stimolare la crescita, il differenziamento e la sopravvivenza cellulare.

Il PDGF è un mitogeno per molti tipi cellulari diversi e non regola solo la proliferazione, ma anche la sopravvivenza e il differenziamento cellulare. In assenza di un segnale mitogenico, una cellula in coltura non può proliferare senza l'aggiunta di siero che contiene fattori mitogeni. In assenza di un segnale mitogenico, la progressione del ciclo cellulare si arresta.

In alcuni casi, le cellule possono disassemblare parzialmente il sistema di controllo del ciclo cellulare e entrare in uno stato specializzato di non divisione chiamato G0. Le basi di reversibilità di questo stato variano a seconda del tipo cellulare:

• Neuroni e cellule del muscolo scheletrico (G0, differenziate terminalmente)
• Cellule del fegato
• Fibroblasti e linfociti

Una cellula appena nata, in assenza di mitogeni, rimane ferma.

è fosforilata si inattiva per cui E2FE2F.si attiva e trascrive i geni che codificano per le proteine per l’entrata in fase S.Grazie a le chinasi si sono attivate, per cui si deve inattivare, fosforilano laPDGF APC/C CDK4,6 Cdh1,subunità regolatoria di APC/C che era attiva quando non era fosforilata. Le vanno a promuovere laCDK4,6degradazione dei che altrimenti le inibirebbero, le CDK fosforilano gli inibitori che vengono riconosciutiCKIda che ne promuove la degradazione. La cellula entra in fase S dove è promossa la duplicazione delSCFDNA, tramite feedback positivo si ha un circolo che spinge la cellula ad entrare in fase S mantenendo Rbfosforilato e quindi inattivo.Le cicline G1 e G1/S fosforilano Cdh1-APC/C, inattivandolo. La ciclina S è invece sensibile all’azione diAPC/C. Le cicline G1/S fosforilano anche CKI che inibiscono S-Cdk e le inattivano.Il membro centrale della famiglia Rb è stato identificato in una forma ereditaria di un

proliferazione di diversi tipi cellulariprovocando un arresto in G1), se tratto una cellula epiteliale in G1 questa si blocca poiché TGFbeta inducel’espressione nel nucleo di geni che codificano per e entrambe queste proteine sono CKI,p27 p15,inibiscono quindi l’attività di CDK4 in G1 (CKI p27 e p15 inibiscono Cdk4, impedendo la fosforilazione di Rb)La duplicazione del DNA in fase S deve essere accurata, deve avvenire una sola volta, devono esseresintetizzate le proteine della cromatina per poterne precisamente riprodurre la struttura. Le S-CdkNon è ancora chiarito il meccanismo molecolare con il quale lastimolano fortemente la sintesi degli istoni.struttura della cromatina viene duplicatan tarda mitosi e in G1 a livello delle numerose origini di replicazione viene assemblato un grosso complessodetto costituito da diverse proteine ècomplesso pre-replicativo, pre-RC, Cdc6, Cdt1, proteine Mcm. ORCsempre presente sull’origine della replicazione.

Questo passaggio è detto il DNA viene abilitazione, autorizzato alla replicazione. In fase S si forma il e il pre-RC viene in parte complesso di pre-iniziosmantellato. La replicazione del DNA durante la fase S deve essere accurata, al fine di assicurare che durante la fase S il DNA si duplichi un' unica volta questo deve essere Il DNA deve essere autorizzato alla abilitato. duplicazione, questo avviene grazie alla formazione di un complesso costituito da diverse proteine che si forma in (comincia in tarda mitosi). Il complesso prende il nome di formato da proteine fase G1 pre-RC Cdc6, Cdt1, proteine Mcm; quando si arriva in fase S il complesso pre-RC viene smantellato. L' assemblaggio del pre-RC è inibito dall' attività di Cdk ed è stimolato da Cdh1- APC/C. Poiché l' attività di S-Cdk e di M-Cdk rimane alta (e APC/C bassa) fino alla mitosi tardiva, non possono essere assemblati nuovi pre-RC fino alla successiva G1. Il complesso pre-RC

essere spontanee o indotte, per cui il ciclo si può bloccare o in G1 o in G2. Qualora le mutazioni sono estese ed i meccanismi di riparazione non sono in grado di riparare il danno allora può P53 permettere alla cellula di andare incontro ad apoptosi.

Il sistema di controllo prevede tre componenti che agiscono a livello dei checkpoint:

• sensori: emettono il segnale
• trasduttori: trasmettono il segnale dei sensori amplificandoli
• effettori: regolano la capacità di procedere attraverso il ciclo cellulare

Molte delle proteine dei punti di controllo normalmente non giocano alcun ruolo nella normale progressione del ciclo ma entrano in gioco quando c'è un danno o un'anomalia. Queste proteine entrano in gioco solo in caso di alterazioni e danni al DNA, un ruolo cruciale è dovuto a p53, chiamato il guardiano del genoma. Il gene che codifica per p53 è sempre espresso ma la proteina è rapidamente degradata, se si ha un danno allora non viene degradato.

sip53 accumula nel citoplasma e arriva al nucleo. I sentono che c'è un danno, si attivano ed entra in gioco la fosforilazione attiva (chinasi) che fosforila p53. In assenza di danno P53 è degradato al proteasoma dopo la sua poliubiquitinazione, ed è una delle principali E3 ubiquitinoligasi di p53. Quando c'è un danno, la cascata di chinasi fosforila p53 che non è più riconosciuta da Mdm2, diviene quindi stabile e si accumula, migra nel nucleo dove funziona da fattore di trascrizione. Promuove la trascrizione di p21 che appartiene alla famiglia cip/kip ed inibisce la CDK4,6 bloccando il ciclo in G1. p21 inibisce anche la duplicazione del DNA legandosi a PCNA, subunità della DNA polimerasi delta. Le proteine p21, p27 e p57 entrano in gioco in fase G1, G1/S ed S bloccando i complessi: Famiglia Cip/Kip - Ciclina D/Cdk4/6 - Ciclina A/Cdk2 - Ciclina E/Cdk2. Le proteine p15, p16, p18 e p19 entrano in gioco in fase G1 bloccando i complessi: Famiglia INK4.

eCiclinaD/Cdk4 Cdk6I membri della famiglia Cip/Kip formano un complesso con ciclina/Cdk inattivandolo, mentre i membri dellafamiglia INK4 si associano con le chinasi impedendo loro la formazione del complesso con le cicline.

ATM è presente sotto forma di omodimero incondizioni normali. Il dimero è dissociato in seguitoad un evento di autofosforilazione conseguente adun danno al DNAChk1/2 fosforilano in –ser anche Cdc25, bloccandol’entrata in mitosi (arresto in G2) Dopo lafosforilazione, Cdc25 viene tenuto inattivo nelcitoplasma da proteine adattatrici 14-3-3 cheimpediscono il suo ritorno nel nucleosi lega anche a che è una subunità dellap21 PcnaDN