Sejtciklus-ellenőrző pont

A sejtciklus-ellenőrző pontok  az eukarióta sejtciklus megfelelő fejlődését biztosító szabályozási mechanizmusok. Mindegyik ellenőrzőpont potenciális sejtciklus- végpontként szolgál, amely során a sejtkörülményeket felmérik, és a sejtciklus különböző fázisaiban való előrehaladás csak kedvező feltételek teljesülése esetén következik be. A cellaciklusban számos ellenőrzőpont található [1] , de a három fő a következő: a G1 ellenőrzőpont, más néven kezdő- vagy határellenőrzőpont vagy főellenőrzőpont ; ellenőrzési pont G2/M ; valamint a metafázisból az anafázisba való átmenet, más néven orsó-ellenőrzőpont [2] . Az ezeken az ellenőrző pontokon való áthaladást nagymértékben meghatározza a ciklin-függő kinázok aktiválása a szabályozó fehérje-alegységek , az úgynevezett ciklinek által, amelyek különböző formái a sejtciklus minden szakaszában termelődnek, hogy szabályozzák a benne előforduló specifikus eseményeket [3] [4] .

Bevezetés

Minden élő szervezet a sejtnövekedés és -osztódás ismétlődő ciklusainak terméke [5] . A sejtciklusnak nevezett folyamat során a sejt megkettőzi a tartalmát, majd két részre osztódik. A sejtciklus célja az egyes élőlények DNS-ének pontos megkettőzése, majd a sejt és annak tartalmának egyenletes elosztása a két létrejövő sejt között. Az eukariótákban a sejtciklus négy fő szakaszból áll: G 1 , amely során a sejt metabolikusan aktív és folyamatosan növekszik; S fázis , amely során a DNS-replikáció megtörténik; G 2 , amely során a sejtnövekedés folytatódik, és a sejt különböző fehérjéket szintetizál az osztódásra készülve; és az M-fázis ( mitózis ), melynek során a megkettőződött kromoszómák (más néven testvérkromatidák ) két leánymagra válnak szét, és a sejt két leánysejtre osztódik, amelyek mindegyike a DNS teljes másolatával rendelkezik [6] . Az eukarióta sejtciklushoz képest a prokarióta sejtciklus (más néven bináris hasadás ) viszonylag egyszerű és gyors: a kromoszóma replikációja a replikáció kezdőpontjától kezdődik, új membrán épül fel, és a sejtfal egy septumot képez, amely osztja a sejtet. kettő [7] .

Mivel az eukarióta sejtciklus összetett folyamat, az eukarióták sejtciklus-szabályozó rendszerként ismert szabályozó fehérjék hálózatát fejlesztették ki , amely nyomon követi és meghatározza a sejt előrehaladását a sejtcikluson keresztül [5] . Ez a rendszer időzítőként vagy óraként működik, amely beállít egy fix időt, amit a cellának el kell töltenie a sejtciklus egyes fázisaiban, ugyanakkor reagál az általa vezérelt folyamatoktól kapott információkra is. A sejtciklus-ellenőrző pontok fontos szerepet játszanak a vezérlőrendszerben azáltal, hogy észlelik azokat a hibákat, amelyek olyan alapvető folyamatok során jelentkeznek, mint a DNS-replikáció vagy a kromoszóma szegregáció , és a sejtciklus leállását idézik elő, amíg a hibákat ki nem javítják [8] . A sejtciklus-ellenőrző pontok fő hatásmechanizmusa a ciklin-dependens kinázok (CDK) néven ismert protein kinázok családjának aktivitásának szabályozása, amelyek a ciklinként ismert szabályozó fehérjék különböző osztályaihoz kötődnek, és specifikus ciklin-CDK komplexek képződnek, és a sejtciklus különböző fázisaiban aktiválódnak. Ezek a komplexek pedig különféle downstream célpontokat aktiválnak, hogy stimulálják vagy megakadályozzák a sejtciklus progresszióját [9] .

G1 ellenőrzőpont

A G1 ellenőrzőpont, más néven restrikciós pont az emlőssejtekben és a kiindulási pont az élesztőben, az a pont, ahol a sejt részt vesz a sejtciklusban. Amikor egy cella áthalad a G1-en, a belső és külső körülményektől függően vagy késlelteti a G1-et, beléphet a G0 néven ismert nyugalmi állapotba , vagy átlépheti a határpontot [5] . A DNS-károsodás a fő jele annak, hogy a sejt „korlátozott”, és nem lép be a sejtciklusba. A sejtosztódás új körének megkezdésére vonatkozó döntés akkor következik be, amikor a sejt aktiválja a ciklin-CDK-függő transzkripciót, ami elősegíti az S-fázisba való belépést. Ez az ellenőrzőpont egy további folyamatot biztosít [10] .

A korai G1-ben három transzkripciós represszor ismert zsebfehérjékként, amelyek kötődnek az E2F transzkripciós faktorokhoz . Az E2F géncsalád olyan transzkripciós faktorok csoportja, amelyek számos, a sejtciklus szabályozásában fontos gént céloznak meg, beleértve a ciklineket , CDK-kat, az ellenőrzőpont-szabályozókat és a DNS-javító fehérjéket. Az E2F család hibás szabályozását gyakran találják rákos esetekben, ami arra utal, hogy az E2F család szükséges a DNS replikáció és osztódás szigorú szabályozásához [10] . A három zsebfehérje a retinoblasztóma (Rb), a p107 és a p130, amelyek az E2F transzkripciós faktorokhoz kötődnek, hogy megakadályozzák a progressziót a G1 ellenőrzőponton túl.

Az E2F géncsalád egyes fehérjéket tartalmaz aktiválási mechanizmusokkal és néhány fehérjét repressziós mechanizmussal. A P107 és p130 az E2F 4 és E2F 5 korepresszoraiként működnek, amelyek elnyomják a G1-S stimuláló faktorok transzkripcióját. Egy harmadik zsebfehérje, az Rb, kötődik és elnyomja az E2F 1 , E2F 2 és E2F 3 fehérjéket, amelyek aktiváló képességgel rendelkező E2F fehérjék [10] .

A pozitív visszacsatolás alapvető szerepet játszik a G1 fázisból az S fázisba történő átmenet szabályozásában, különös tekintettel a Cyclin/CDK fehérje komplex általi Rb foszforilációjára. A foszfát nélküli vagy nem foszforilált Rb szabályozza a G0 sejtciklus kilépését és differenciálódását. A G1 fázis kezdetén a növekedési faktorok és a DNS károsodás a ciklin D szintjének növekedését jelzik, amely azután a Cdk4-hez és a Cdk6-hoz kötődik, és létrejön a CyclinD:Cdk4/6 komplex [11] . Erről a komplexről ismert, hogy foszforilációval inaktiválja az Rb-t. Az Rb foszforiláció részletei azonban meglehetősen összetettek és specifikusak a G1 ellenőrzőpont korábbi ismereteihez képest. A CyclinD:Cdk4/6 csak egy Rb-foszfátot vagy monofoszforilátot helyez el a tizennégy elérhető és egyedi foszforilációs hely egyikére. A tizennégy specifikus monofoszforilált izoforma mindegyike eltérően kötődik az E2F család tagjaihoz, ami valószínűleg növeli az emlősök sejtfolyamatainak sokféleségét [11] .

Az E2F 4 és E2F 5 a p107-től és a p130-tól függ, hogy fenntartsák nukleáris lokalizációjukat. A ciklin D:Cdk 4/6 azonban a p107-et és a p130-at is foszforilezi, ez a folyamat felszabadítja ezek kötődését az E2F 4-hez és 5-höz (amelyek aztán kijutnak a citoplazmába), és lehetővé teszik, hogy az E2F 1-3 kötődjön a DNS-hez, és elindítsa a transzkripciót. ciklin E [10] . Az Rb fehérjék megtartják monofoszforilált állapotukat a korai G1 fázisban, míg a ciklin E felhalmozódik és kötődik a Cdk2-hez.

A CyclinE:Cdk2 további fontos foszforilációs szerepet játszik a G1-S átmenetben. A CyclinE:Cdk2 különösen pozitív visszacsatolási hurkot hoz létre, amely egy mindent vagy semmit kapcsolót hoz létre. A genetikai kontroll számos hálózatában a pozitív visszacsatolás biztosítja, hogy a sejtek ne csússzanak el a sejtciklus fázisai között [12] . A ciklin E:Cdk2 Rb foszforilációját végzi az összes foszforilációs helyén, amit "hiperfoszforilációnak" is neveznek, ami biztosítja az Rb teljes inaktiválását. Az Rb hiperfoszforilációja egy késői G1 restrikciós pontnak tekinthető, amely után a sejt nem tud visszatérni a sejtciklusba. Ezen a ponton az E2F 1-3 fehérjék a DNS-hez kötődnek, és átírják a ciklin A-t és a Cdc 6-ot [11] .

A ciklinfüggő kináz 1B inhibitor (CDKN1B), más néven p27, kötődik a CyclinE:Cdk2 aktiválásához, és gátlás útján megakadályozza annak aktiválódását. Azonban ahogy a ciklin A felhalmozódik és a Cdk2-hez kötődik, komplexet képeznek, és gátolják a p27-et. A G1-fázisú ciklin-dependens kináz az S-fázisú ciklin-dependens kinázzal együttműködve a p27 lebontását célozza meg. Ez viszont biztosítja a Cyclin A:Cdk2 teljes aktiválását, egy olyan komplexet, amely foszforilálja az E2F 1-3-at, és elindítja disszociációjukat a promoter DNS-régióktól. Ez lehetővé teszi az E2F 6-8 számára, hogy kötődjön a DNS-hez, és gátolja a transzkripciót [10] . A p27-inhibitor sikeres gátlására használt negatív visszacsatolási hurok egy másik fontos folyamat, amelyet a sejtek használnak az egyirányú mozgás biztosítására, és a sejtciklusban való visszatérés hiányára.

Ha DNS-sérülés következik be, vagy ha egy sejt olyan hibákat mutat, amelyek késleltetik vagy leállítják a sejtciklust a G1-nél, a leállás több mechanizmuson keresztül történik. A gyors válasz olyan foszforilációs eseményeket foglal magában, amelyeket vagy az ATM ( mutated ataxia telangiectasia ) vagy az ATR ( mutated ataxia telangiectasia és Rad3 ) kináz vált ki, amelyek a sérülés típusától függően szenzorként működnek. Ezek a kinázok foszforilálják és aktiválják a Chk2 és Chk1 effektor kinázokat, amelyek viszont foszforilálják a Cdc25A foszfatázt, ezáltal megjelölve azt az ubikvitinációra és a lebontásra. Mivel a Cdc25A aktiválja a korábban említett ciklin E-CDK2 komplexet azáltal, hogy eltávolítja a gátló foszfátokat a CDK2-ből, Cdc25A hiányában a ciklin E-CDK2 inaktív marad, és a sejt a G1-ben marad.

A letartóztatás fenntartása érdekében egy másik válasz indul, amellyel a Chk2 vagy Chk1 foszforilálja a p53-at, egy tumorszuppresszort, és ez stabilizálja a p53-at azáltal, hogy megakadályozza, hogy kötődjön az Mdm2-hez, egy ubiquitin ligázhoz, amely gátolja a p53-at, és a lebomlását irányítja. A stabil p53 ezután számos célgén transzkripciós aktivátoraként működik, beleértve a p21-et, amely a G1-S stimuláló komplex, a ciklin E-CDK2 inhibitora. Ezenkívül a p21 aktiválásának másik mechanizmusa a p16 felhalmozódása a DNS-károsodás hatására. A p16 lebontja a ciklin D-CDK4 komplexeket, ezáltal a p21 felszabadulását idézi elő a komplexekből, ami az Rb defoszforilációjához és aktiválásához vezet, ami lehetővé teszi az Rb számára, hogy megkösse és gátolja az E2F 1-3-at, ezáltal megakadályozza a sejt S-fázisba lépését [ 13] . A közelmúltban ennek a modellnek egyes szempontjait megkérdőjelezték [14] .

Checkpoint G2

Az S-fázisban lévő DNS-replikáció után a sejt egy G2-ként ismert növekedési fázison megy keresztül. Ez alatt az idő alatt a szükséges mitotikus fehérjék termelődnek, és a sejt ismét szabályozó mechanizmusoknak van kitéve, hogy biztosítsa a megfelelő állapotot a proliferatív mitotikus (M) fázisba való belépéshez. Ez az átmenet G2-ről M-re több mechanikus ellenőrzőpontot foglal magában, amelyek a ciklin-Cdk aktivitás közös egyesítő tényezőjével rendelkeznek.

Bár a szükséges ciklin-Cdk komplexekben eltérések léteznek az organizmusok között, a kinázaktivitás iránti igény továbbra is fennáll, és általában egyetlen párosításra összpontosul. A hasadó élesztőben a mitotikus ciklinnek három, a bimbózó élesztőben hat különböző formája van, de a fő használt ciklin a ciklin B [15] . A Cyclin B referenciaként szolgál a G2/M ellenőrzőpont átmenet megvitatásához.

Az S-fázishoz hasonlóan a G2 DNS-károsodás ellenőrzőpontot tapasztal. A sejtet újra megvizsgálják DNS-károsodás vagy hiányos replikáció szempontjából, és ATR és ATM kinázokat toboroznak a károsodáshoz. A Chk1 és Chk2 aktiválása szintén megtörténik, csakúgy, mint a p53 aktiválása, ami a sejtciklus leállását és a mitózisba való átmenet megállítását eredményezi. Egy további S-fázisú komponenst, a replikáció előtti komplexet a ciklin B-Cdk1 foszforilezésével inaktiválni kell [16] .

Az előző ellenőrzési pontok értékelése során a G2 fehérje felhalmozódása több mechanizmuson keresztül is aktiválja a ciklin B-Cdk1 aktivitást. A ciklin A-Cdk2 aktiválja a Cdc25-öt, a ciklin B-Cdk1 aktivátort, amely azután deaktiválja a ciklin B-Cdk1 inhibitort, a Wee1-et. Ez pozitív visszacsatolási hurkot eredményez, amely jelentősen növeli a ciklin B expresszióját és a Cdk1 aktiválását. Amikor a sejt áthalad a G2-n, és eléri a G2/M csomópontot, a Plk1 kináz foszforilálja a Wee1-et, amely a Wee1-et célozza meg az SCF ubiquitin ligáz komplexén keresztül történő lebomláshoz [17] . A Plk1 további funkciója a Cdc25 aktiválása foszforiláción keresztül. A Wee1 degradáció és a Cdc25 aktiválás együttes hatása a cdc2-t aktiváló gátló cdc2 foszforiláció nettó eltávolítása. A Plk1-et a G2/M átmenet során aktiválja az Aurora A és a Bora, amelyek a G2 során felhalmozódnak és aktiválási komplexet alkotnak. A Plk1-Cdc2-cdc25 komplex ezután pozitív visszacsatolási hurkot indít el, amely a Cdc2 további aktiválására szolgál, és a ciklin B szint növekedésével kombinálva a G2 alatt, az így létrejövő cdc2-ciklin B komplexek aktiválják a downstream célpontokat, amelyek elősegítik a mitózisba való belépést . 18] . Az így létrejövő Cdk1 aktivitás aktiválja a Mem1-Fkh, a G2/M átmeneti gén expresszióját is [19] . A ciklin B-Cdk1 aktivitás gyors felrobbanása azért szükséges, mert az M-fázis beindulása a hiszterézissel összefüggő mindent vagy semmit esemény. A Cdk1 aktivitás hiszterézise a ciklin B-n keresztül az M fázisba való belépéshez vezet, ami minimális küszöbértéket szab a ciklin B koncentrációnak, amely a belépés utáni M fázis folytatásához szükséges minimum felett van, védve a mindent vagy semmit eseményt. Ez a bemeneti koncentráció tovább növekszik tökéletlen DNS-replikáció esetén, ami egy újabb szabályozó mechanizmussal egészül ki a G2/M átmeneti pontnál [20] . A hiszterézis jelenléte lehetővé teszi az M fázisba való belépés erős szabályozását a ciklin B-Cdk1 aktivitásától függően.

Azok a mechanizmusok, amelyekkel a mitotikus bejutást megakadályozzák a DNS-károsodás hatására, hasonlóak a G1/S ellenőrzőponthoz. A DNS-károsodás aktiválja a fent említett ATM/ATR útvonalat, amelyben az ATM/ATR foszforilálja és aktiválja a Chk1/Chk2 ellenőrzőpont-kinázokat. A Chk1/2 foszforilálja a cdc25-öt, amelyet a 14-3-3 fehérjék nemcsak gátolnak, hanem meg is kötnek a citoplazmában. A 14-3-3 aktiválja a p53-at, amelyet, mint korábban említettük, a Chk1 és az ATM/ATR aktiválja. A p53 szintén transzaktiválja a p21-et, és mind a p21, mind a 14-3-3 gátolja a ciklin B-cdc2 komplexeket a cdc2 foszforilációja és citoplazmatikus szekvesztrálása révén. Ezenkívül a cdc25 inaktiválása azt eredményezi, hogy nem képes defoszforilálni és aktiválni a cdc2-t [21] [22] . Végül egy másik károsodási válaszmechanizmus a Plk1 ATM/ATR általi leszabályozása, ami viszont a Wee1 és a Myt1 stabilizálásához vezet, amelyek aztán foszforilálhatják és gátolhatják a cdc2-t, ezáltal a sejtet a G2-ben tartják a károsodás kijavításáig. javítva [23] .

G2-M átmenet Xenopus oocitákban

A G2 végén a sejt mitózisba kerül, amelyben a sejtmag osztódik. A G2-ből M-be való átmenet drámai; Mindent vagy semmit hatás lép fel, és az átmenet visszafordíthatatlan. Ez előnyös a sejt számára, mert a mitózisba való belépés kritikus lépés a sejt életciklusában. Ha nincs teljesen rögzítve, a sejtnek sok problémája lesz a részleges osztódással, ami végül valószínűleg sejthalálhoz vezet.

A béka petesejtekben jelátviteli kaszkád indukálódik, amikor a progeszteron egy membránhoz kötött receptorhoz kötődik. A Mos lefelé aktiválva van. A Mos ezután foszforilálja a MEK1-et, amely foszforilálja a MAPK-t. A MAPK-nak két szerepe van: aktiválja a ciklin B-Cdk1 komplexet, hogy elindítsa a mitózisba való belépést, és aktiválja a Mos-t. A Mos aktiválása pozitív visszacsatolási hurkot eredményez, és ezért "váltókapcsolóként" működik, létrehozva a „mindent vagy semmit” belépést a mitózisba.

Ezt a visszacsatolási hurkot először akkor fedezték fel, amikor kimutatták, hogy a MAPK-P (foszforilált MAPK) koncentrációja megnőtt a megnövekedett progeszteronszint hatására [24] . Egyedi sejtszinten minden sejt vagy teljesen foszforilált MAPK-t tartalmazott, vagy nem foszforilált MAPK-t, ami arra utal, hogy minden sejtben kapcsolószerű mechanizmusként működik. Ezenkívül kimutatták, hogy a Mos fehérjeszintézis gátlása fokozatosabbá teszi a MAPK-P válaszokat, ami azt jelzi, hogy a MAPK aktiváció „mindent vagy semmit” mintájához Mos fehérjeszintézis szükséges [25] .

Bistabilitás

Ez a folyamat a bistabilitás segítségével érthető meg. A jobb oldalon látható grafikon segítségével a Mos szintézis sebessége megváltozik, ha több progeszteron adható hozzá. Minden görbének vannak stabil fix pontjai és instabil fix pontjai. Instabil fix pontokon a rendszer bármelyik stabil fix pont felé elmozdul. Így a rendszer lehet „be” vagy „kikapcsolt” állapotban, de nem köztes állapotban. Ha a progeszteronszint elég magas, a Mos-görbe feljebb tolódik, és végül csak egy ponton keresztezi a degradációs vonalat, így csak egy stabil „be” állapot van, ami a mitózisba való belépést jelzi.

Az irreverzibilitás, amelyet a mitózisba való átmenet pontján figyelünk meg, abból fakad, hogy a sejtben elég magas a progeszteron szint. Megfelelően magas progeszteronszint esetén a rendszer monostabil a Mapk és a Mos közötti pozitív visszacsatolás eredményeként. Azt a pontot, ahol a rendszer bistabilról monostabilra vált, nyeregcsomópont bifurkációnak nevezzük.

Tehát a mitotikus átmenet visszafordíthatatlan mindent vagy semmit válaszát a molekuláris szabályozók matematikai modelljének segítségével tudjuk megérteni, mint a pozitív visszacsatolás meglététől függő bistabil rendszert. A "kikapcsolt állapotot" a progeszteron elég magas szintje tönkreteszi, és amint a sejt túllép a kikapcsolt állapoton, megreked a bekapcsolt állapotban.

A hiszterézis és a Nowak-Tyson modell.

E bistabil modell alapján megérthetjük, hogy a mitotikus átmenet a hiszterézistől függ. A hiszterézist úgy definiálják, mint egy rendszer állapotának a történetétől való függését. A Nowak-Tyson modell a sejtciklus fejlődésének matematikai modellje, amely azt jósolja, hogy a mitózisba belépő és onnan kilépő irreverzibilis átmeneteket a hiszterézis vezérli. A modellnek három fő előrejelzése van, amelyeknek igaznak kell lenniük azokra a ciklikus petesejt-kivonatokra, amelyek sejtciklusa a hiszterézistől függ [26] :

  1. A mitózisba való belépéshez szükséges ciklin B koncentrációja magasabb, mint a mitózisos kivonat mitózisban tartásához szükséges koncentráció.
  2. A replikálatlan DNS növeli a Cdc2 aktiválásához és ezáltal a mitózisba való belépéshez szükséges ciklin szintjét.
  3. Csökken a Cdc2 aktiváció sebessége, ha a ciklin B koncentrációja közvetlenül meghaladja az aktiválási küszöböt.

Sha és munkatársai 2003-ban kísérleteket végeztek Xenopus laevis tojáskivonatokkal , hogy igazolják ezt a hisztérikus természetet [27] . Ciklikus kivonatok felhasználásával megállapították, hogy a Δ ciklin B aktiválási küszöbe 32-42 nM, míg az inaktivációs küszöb 16-24 nM Δ ciklin B. Így ezek a kísérletek megerősítették ennek a rendszernek a bistabilitását és a hiszterézis fontosságát ebben. sejt. hurok átmenet. A ciklin B közepes koncentrációinál a sejt interfázisos vagy mitotikus állapota lehetséges.

Replikációs stresszválasz

Mivel a mitózisba való belépés nagy és költséges vállalkozás egy sejt számára, logikus, hogy olyan rendszereket kell létrehozni, amelyek megakadályozzák a korai belépést ebbe a szakaszba. Kimutatták, hogy a korábbi lépések hibái, mint például a nem replikálódott DNS-régiók jelenléte, blokkolják a sejtciklus progresszióját [28] . A Nowak-Tyson modell előrejelzése szerint ez a mitózisba való belépéshez szükséges ciklin B szintjének emelkedéséből adódik [26] .

Sha és munkatársai azt vizsgálták, hogy ez igaz-e a Xenopus tojáskivonatokra . Afidicolint (APH) alkalmaztak a DNS-polimeráz gátlására és a DNS-replikáció megakadályozására. A ciklin B-vel végzett interfázisos kezelés az aktivációs küszöböt 80-100 nM-ra emelte, ahogy azt a Nowak-Tyson modell megjósolta [27] . Így ezek a kísérletek megerősítik, hogy a sejtben a nem replikálódott DNS stressze befolyásolja a hiszterézis hurkot, és sokkal magasabb küszöbértékhez vezet a ciklin B mitózisba való belépéséhez.

Metafázis ellenőrzőpont

A mitotikus orsó ellenőrzőpontja a metafázis pontján történik , amikor az összes kromoszómának a mitotikus lemezen kell/kell illeszkednie, és bipoláris feszültség alatt kell lennie. Ez a bipoláris kötődés által keltett feszültség az, ami érezhető, ami elindítja az anafázisba való belépést. Ennek érdekében egy szenzoros mechanizmus biztosítja, hogy az anafázis stimuláló komplex (APC/C) többé ne legyen gátolva, és immár szabadon lebontja a D-boxot tartalmazó ciklin B -t (pusztító blokk), és hasítja a securint [29] . Ez utóbbi egy olyan fehérje, amelynek funkciója a szeparáz gátlása , ami viszont hasítja a kohézineket , a testvérkromatid kohézióért felelős fehérjekompozitot [30] . Miután ez a gátló fehérje az ubikvitinációval és az azt követő proteolízissel lebomlik, a szeparáz testvérkromatid elválasztást indukál [31] . Miután a sejt két leánysejtre szakadt, belép a G1-be.

Rák

A DNS-javító folyamatok és a sejtciklus-ellenőrző pontok a genom stabilitását, illetve a sejtprogressziót szabályozó funkcióik révén szorosan kapcsolódnak a rákhoz. A legtöbb esetben nem teljesen ismertek azok a pontos molekuláris mechanizmusok, amelyek ezen útvonalak diszfunkcióit bizonyos rákos megbetegedésekhez kötik [32] . Kimutatták, hogy az ATM elvesztése megelőzi a limfóma kialakulását, feltehetően a túlzott homológ rekombináció miatt, amely nagy genomi instabilitáshoz vezet [33] . A Chk1 megzavarása egerekben a sejtciklus-ellenőrző pontok jelentős szabályozási zavarát, a DNS-károsodás felhalmozódását és a daganatképződés megnövekedett előfordulását eredményezte [34] . Talán a legismertebb, az egyetlen BRCA1 vagy BRCA2 mutáns öröklődése hajlamosítja a nőket emlő- és petefészekrákra [35] . Ismeretes, hogy a BRCA1 szükséges az S és G2/M átmenetekhez, és részt vesz a DNS-károsodásra adott sejtválaszban. Úgy gondolják, hogy a BRCA2 részt vesz a homológ rekombinációban és az S-fázisú ellenőrzőpont szabályozásban, és a BRCA2 hiányos mutációi szorosan összefüggenek a tumorigenezissel [36] .

Lásd még

Jegyzetek

  1. Hartwell, L. (1989. november 3.). "Ellenőrző pontok: vezérlők, amelyek biztosítják a sejtciklus eseményeinek sorrendjét." tudomány _ _ ]. 246 (4930): 629-634. Bibcode : 1989Sci...246..629H . DOI : 10.1126/tudomány.2683079 . ISSN  0036-8075 . PMID  2683079 .
  2. David Owen Morgan. A sejtciklus: a szabályozás elvei . - London: New Science Press, 2007. - xxvii, 297 oldal p. — ISBN 978-0-19-920610-0 , 0-19-920610-4, 978-0-9539181-2-6, 0-9539181-2-2, 978-0-87893-508-6, 0- 87893-508-8.
  3. Murray, A. (1989. november 3.). „Domínó és órák: a sejtciklus két nézetének egyesülése”. tudomány _ _ ]. 246 (4930): 614-621. Bibcode : 1989Sci...246..614M . DOI : 10.1126/tudomány.2683077 . ISSN  0036-8075 . PMID  2683077 .
  4. Morgan, David O. (1997. november). "CIKLINFÜGGŐ KINÁZISOK: motorok, órák és mikroprocesszorok". A sejt- és fejlődésbiológia éves áttekintése ]. 13 (1): 261-291. doi : 10.1146/annurev.cellbio.13.1.261 . ISSN 1081-0706 . PMID 9442875 .  
  5. 1 2 3 Alberts, Bruce. A sejt molekuláris biológiája / Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis … [ és mások ] . — 5. — New York: Garland Science, 2007. — ISBN 9780815341055 .
  6. Cooper, Geoffrey M. A sejt: molekuláris megközelítés . — 2. - Washington (DC): ASM Press, 2000. - ISBN 978-0-87893-106-4 .
  7. Molekuláris sejtbiológia . — 4. - New York: Scientific American Books, 2000. - ISBN 978-0-7167-3136-8 .
  8. "Sejtciklus, CDK-k és rák: változó paradigma". Nature Reviews. Rák . 9 (3): 153-66. 2009. március. DOI : 10.1038/nrc2602 . PMID  19238148 .
  9. "A sejtciklus: a rák szabályozásának, deregulációjának és terápiás célpontjainak áttekintése". Sejtszaporodás . 36 (3): 131-49. 2003. június. DOI : 10.1046/j.1365-2184.2003.00266.x . PMID  12814430 .
  10. 1 2 3 4 5 „A sejtciklus transzkripciójának szabályozása a G1 és S fázisban”. Nature Reviews Molecular Cell Biology . 14 (8): 518-28. 2013. augusztus doi : 10.1038/ nrm3629 . PMID 23877564 . 
  11. 1 2 3 „A ciklin D monofoszforilációval aktiválja az Rb-tumorszuppresszort”. eLife . 3 . 2014. június. DOI : 10.7554/eLife.02872 . PMID24876129  . _
  12. "A G1 ciklinek pozitív visszacsatolása biztosítja a koherens sejtciklus belépést". természet . 454 (7202): 291-6. 2008. július. Bibcode : 2008Natur.454..291S . DOI : 10.1038/nature07118 . PMID  18633409 .
  13. "Elősök G1- és S-fázisú ellenőrzőpontjai válaszként a DNS-károsodásra". Jelenlegi vélemény a sejtbiológiáról . 13 (6): 738-47. 2001. december. DOI : 10.1016/S0955-0674(00)00280-5 . PMID  11698191 .
  14. "A sejtciklus-bejegyzés fejére fordul". eLife . 3 : e03475. 2014. július. doi : 10.7554 /eLife.03475 . PMID  24986860 .
  15. Morgan, David. A sejtciklus szabályozásának elvei. – New Science Press, 2007. – P. 92–95.
  16. Morgan, David. A sejtciklus szabályozásának elvei. - New Science Press, 2007. - P. 228-229.
  17. "A sejtciklus-oszcillátorokat vezérlő stabilizátorok és destabilizátorok". Molekuláris sejt . 22 (1): 1-4. 2006. április. DOI : 10.1016/j.molcel.2006.03.017 . PMID  16600864 .
  18. "A Bora és az Aurora kináz együttműködve aktiválja a Plk1 kinázt és szabályozza a mitotikus bejutást". tudomány . 320 (5883): 1655-8. 2008. június. Bibcode : 2008Sci...320.1655S . DOI : 10.1126/tudomány.1157425 . PMID  18566290 .
  19. JL Lubischer. A sejtciklus, a szabályozás elvei. David O. Morgan.  (angol)  // Integratív és összehasonlító biológia. - 2007-06-01. — Vol. 47 , iss. 5 . — P. 794–795 . — ISSN 1557-7023 1540-7063, 1557-7023 . - doi : 10.1093/icb/icm066 .
  20. "A hiszterézis sejtciklus-átmeneteket indít a Xenopus laevis tojáskivonatokban". Az Amerikai Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Akadémiájának közleménye . 100 (3): 975-80. 2003. február. Bibcode : 2003PNAS..100..975S . DOI : 10.1073/pnas.0235349100 . PMID  12509509 .
  21. "A G(2)/M ellenőrzőpont Centroszómához kapcsolódó szabályozói, mint a rákterápia célpontjai". Molekuláris rák . 8 (1): 2009. február 8. DOI : 10.1186/1476-4598-8-8 . PMID  19216791 .
  22. "Egy gondatlan G2/M ellenőrzőpont hatása a genomi instabilitásra és a rák indukciójára". Nature Reviews. Rák . 7 (11): 861-9. 2007. november. doi : 10.1038/ nrc2248 . PMID 17943134 . 
  23. "A DNS-károsodásra adott válasz: tíz év múlva". Molekuláris sejt . 28 (5): 739-45. 2007. december. doi : 10.1016/j.molcel.2007.11.015 . PMID  18082599 .
  24. Gotoh, Yukiko (1995. október). „A Xenopus petesejt érésének megindítása a mitogén által aktivált protein kináz kaszkád aktiválásával”. Journal of Biological Chemistry . 270 (43): 25898-25904. DOI : 10.1074/jbc.270.43.25898 . ISSN  0021-9258 . PMID  7592777 .
  25. Ferrell Jr., JE (1998-05-08). „A minden vagy egyetlen sejtsorsváltás biokémiai alapja Xenopus petesejtekben” . tudomány . 280 (5365): 895-898. Bibcode : 1998Sci...280..895F . DOI : 10.1126/tudomány.280.5365.895 . ISSN  0036-8075 . PMID  9572732 .
  26. ↑ 1 2 Novak, B. (1993-12-01). „Az M-fázisú kontroll átfogó modelljének numerikus elemzése Xenopus oocita kivonatokban és ép embriókban ” Journal of Cell Science . 106 (4): 1153-1168. DOI : 10.1242/jcs.106.4.1153 . ISSN  1477-9137 . PMID  8126097 .
  27. ↑ 1 2 Sha, W. (2002-12-30). "A hiszterézis sejtciklus-átmeneteket hajt végre a Xenopus laevis tojáskivonatokban." Proceedings of the National Academy of Sciences . 100 (3): 975-980. DOI : 10.1073/pnas.0235349100 . ISSN  0027-8424 . PMID  12509509 .
  28. Dasso, Mary (1990. június). „A DNS-replikáció befejezését egy visszacsatolási rendszer figyeli, amely in vitro szabályozza a mitózis beindulását: Tanulmányok a Xenopusban . sejt . 61 (5): 811-823. DOI : 10.1016/0092-8674(90)90191-g . ISSN  0092-8674 . PMID2160859  . _
  29. "SCF és APC: a sejtciklus által szabályozott proteolízis Yin és Yang". Jelenlegi vélemény a sejtbiológiáról . 10 (6): 759-68. 1998. december. DOI : 10.1016/S0955-0674(98)80119-1 . PMID  9914180 .
  30. "Egy ESP1/PDS1 komplex szabályozza a testvérkromatid kohézió elvesztését az élesztőben a metafázisból anafázisba való átmenet során". sejt . 93 (6): 1067-76. 1998. június. DOI : 10.1016/S0092-8674(00)81211-8 . PMID  9635435 .
  31. Karp, Gerald. Sejt- és molekuláris biológia: fogalmak és kísérletek . – John Wiley és fiai. — P.  598–9 . — ISBN 978-0-471-16231-5 .
  32. "Sejtciklus-ellenőrző pontok és a rák". természet . 432 (7015): 316-23. 2004. november. Bibcode : 2004Natur.432..316K . DOI : 10.1038/nature03097 . PMID  15549093 .
  33. "ATM: a genom stabilitása, az idegsejtek fejlődése és a rák keresztezései" . Előrelépések a rákkutatásban . 83 , 209–54 . 2001. doi : 10.1016/ s0065-230x (01)83007-4 . ISBN  9780120066834 . PMID  11665719 .
  34. "A Chk1 nem elégséges több, a tumorszuppresszió szempontjából kritikus funkcióhoz". rákos sejtek . 6 (1): 45-59. 2004. július. DOI : 10.1016/j.ccr.2004.06.015 . PMID  15261141 .
  35. "A mell- és petefészekrák kockázata a BRCA1 és BRCA2 öröklött mutációi miatt". tudomány . 302 (5645): 643-6. 2003. október. Bibcode : 2003Sci...302..643K . DOI : 10.1126/tudomány.1088759 . PMID  14576434 .
  36. "Rákérzékenység és a BRCA1 és BRCA2 funkciói". sejt . 108 (2): 171-82. 2002. január doi : 10.1016/s0092-8674(02)00615-3 . PMID  11832208 .