Regulerende proteiner, der tjener til at forhindre en celle i at komme ind i S -fasen?

Der er adskillige regulatoriske proteiner, der spiller afgørende roller for at forhindre en celle i at komme ind i S -fasen af cellecyklussen. Disse proteiner fungerer som kontrolpunkter, hvilket sikrer, at cellen er klar til at gentage sit DNA, før de fortsætter til S -fasen. Her er nogle nøgleeksempler:

1. Retinoblastoma protein (RB):

* funktion: RB er et tumorundertrykkende protein, der fungerer som en "bremse" på cellecyklusprogression. Det binder til transkriptionsfaktorer som E2F, hvilket forhindrer dem i at aktivere gener, der er nødvendige for en faseindgang.

* mekanisme: I G1 -fase er RB i sin aktive, hypophosphorylerede tilstand og blokerer E2F -aktivitet.

* regulering: Vækstfaktorer og andre signaler kan aktivere cyclinafhængige kinaser (CDK'er), der phosphorylerer RB, hvilket fører til dens inaktivering og frigivelse af E2F. Dette gør det muligt for cellen at komme ind i S -fasen.

2. p53:

* funktion: p53 er et tumorundertrykkende protein, der fungerer som en "værge for genomet." Det detekterer DNA -skade og kan arrestere cellecyklussen ved G1 og forhindre cellen i at komme ind i S -fasen med beskadiget DNA.

* mekanisme: P53 aktiverer ekspressionen af P21, en CDK -hæmmer. P21 blokerer aktiviteten af CDK'er, der er nødvendige for RB -phosphorylering, holder RB aktiv og forhindrer en faseindgang.

* regulering: DNA -skade, stress og andre cellulære signaler kan aktivere p53.

3. P21:

* funktion: P21 er en cyclin-afhængig kinaseinhibitor (CKI), der binder til og hæmmer aktiviteten af cyclin-CDK-komplekser.

* mekanisme: P21 forhindrer phosphorylering af RB, hvilket sikrer, at RB forbliver aktiv og forhindrer en faseindgang.

* regulering: P21 aktiveres af p53 og andre veje som respons på stress og DNA -skade.

4. Andre CDK -hæmmere (CKI'er):

* funktion: Foruden P21 bidrager andre CKI'er, såsom P16, P15 og P18, også til cellecyklusregulering. De kan binde til og hæmme forskellige cyclin-CDK-komplekser, inklusive dem, der er involveret i G1/S-overgang.

* mekanisme: CKI'er hjælper med at forhindre for tidlig indtræden i S -fase ved at hæmme phosphorylering af RB og andre nøgleproteiner.

* regulering: Udtrykket og aktiviteten af CKI'er reguleres af forskellige signalveje og vækstfaktorer.

5. ATM og ATR:

* funktion: ATM og ATR er proteinkinaser, der reagerer på DNA -skade.

* mekanisme: De aktiverer kontrolpunktet DNA -skade, hvilket fører til phosphorylering af proteiner som CHK1 og CHK2. Disse kinaser phosphorylerer og aktiverer derefter p53, hvilket udløser cellecyklusarrestationen ved G1.

* regulering: ATM og ATR aktiveres af henholdsvis DNA-dobbeltstrengsbrud og stoppede replikationsgafler.

Disse regulatoriske proteiner arbejder sammen for at sikre, at celler kun kommer ind i S -fasen, når de er klar til at gentage deres DNA. Deres aktivitet kontrolleres tæt af et komplekst netværk af signaler og veje, og defekter i disse proteiner kan føre til ukontrolleret cellevækst og kræft.