Regolazione ciclo cellulare - riassunto per esame biologia e genetica prof. Cicchini-Maione canale D medicina

retinoblastoma si lega e blocca il fattore di trascrizione EF2 cioè una

proteina che attiva la trascrizione dei geni che codificano prodotti necessari

per la replicazione del DNA. In questo modo, l’ EF2 è inattivo perciò i geni

non vengono espressi e ciò impedisce l’entrata della cellula in fase S. Ma

quando le cellule ricevono uno stimolo proliferativo (es. da un fattore di

crescita),esso produce e attiva il complesso cdK-ciclina G1 che a sua volta

stimola la fosforilazione della proteina RB. Le molecole di RB fosforilate

liberano il fattore EF2 che una volta libera attiva la trascrizione dei geni e

produce proteine necessarie per l’ingresso in fase S.

L’attività delle chinasi dipendenti da ciclina è regolata sia dal legame con le cicline

e sia da fosforilazioni e da proteine inibitrici.es :

Il complesso cdk-ciclina M mitotico detto FATTORE MPF (fattore che

• promuoveva la maturazione)guida l’avanzamento attraverso il punto di

controllo tra G2 e M attraverso la fosforilazione di proteine coinvolte nella

mitosi. In questo complesso/fattore però la chinasi per essere attivata , deve

legarsi sia alla ciclina e deve sia essere attivata da una proteina fosfatasi

attivatrice detta cdc25 che allontana alcuni gruppi fosfato(ricevuti da una

proteina inibitoria in precendenza) che bloccano il complesso cdk-ciclina M o

MPF. Una volta che il complesso è stato attivato ,esso induce l’entrata in

mitosi.

L’MPF avendo come bersagli( le condensine ,lamina nucleare,e proteine per la formazione del fuso)svolge

molte funzioni come : 1)Stimola la formazione del fuso mitotico; 2) Promouve la condensazione della

cromatina attraverso la fosforilazione delle condensino e 3) Causa la degradazione della membrana

nucleare fosforilando i filamenti intermedi che costituiscono la lamina nucleare. Condensine= proteine

che permettono la condensazione della cromatina/avvolgono i cromatidi in strutture più corte

Oltre ad avviare la mitosi, il complesso cdk­ciclina mitotico o MPF ha un ruolo importante

- all’inizio dell’anafase. Infatti esso fosforila/attiva il complesso che promuove l’anafase o

APC che è una ubiquitina ligasi, un tipo di enzima che indirizza specifiche proteine verso la

degradazione ,legandole alla proteina ubiquitina. ( es . la securina cioè una proteina che blocca la

separazione dei cromatidi fratelli). Inoltre l’APC da inizio all’anafase stimolando la distruzione

delle proteine adesive dette COESINE che tengono uniti i cromatidi fratelli, dopo aver attivato una

proteasi detta SEPARASI che taglia le coesine rendendo i cromatidi fratelli liberi di separarsi e a

spostarsi verso i poli del fuso.

Infine ,l’APC porta la ciclina mitotica alla distruzione e ciò fa finire l’attività dell’MPF o

complesso cdk­ciclina mitotico.

Il sistema di controllo del ciclo cellulare usa diversi meccanismi di controllo detti CHECKPOINTS (punti di

controllo) che controllano le condizioni all’interno della cellula e se esse non sono adatte per proseguire, fermano per

un po’ il ciclo cellulare.

Un meccanismo di checkpoint in G1 è usato per impedire alle cellule con danni al DNA di procedere

1) attraverso il ciclo cellulare senza che il danno al DNA è stato prima riparato. Quando le cellule sono

esposte ad agenti che provocano rotture alla doppia elica,causano gravi danni al DNA e il DNA alterato

stimola l’attivazione di PROTEIN CHINASI che fosforilano una proteina P53 che in questo modo

viene protetta e non viene degradata ( se invece il DNA non è danneggiato ,p53 viene distrutta). La