Стадии клеточного цикла и точки его проверки

Точки проверки клеточного цикла

(Г.П. Георгиев, 1999)

· Наиболее заметными периодами цикла являются митоз (М) и синтез ДНК (фаза S), между которыми выделяются два промежуточных периода (gap) - G₁ и G₂. На протяжении фазы G₁ существует ответственный момент: так называемая точка рестрикции (R), когда решается, войдет ли клетка в следующий цикл деления или предпочтет стадию покоя G₀, в которой она может находиться неопределенно долго.

· Вхождение клетки в цикл - процесс вероятностный, определяемый сочетанием ряда внешних и внутренних условий. Однако, после того, как выбор сделан, следующие этапы прохождения по циклу совершаются автоматически. И хотя клетка может быть блокирована на той или иной стадии деления, обычно это является следствием каких-то особых обстоятельств.

· Критически важными в цикле являются моменты вхождения клетки в фазу синтеза ДНК (граница фаз G₁/S) и в митоз (граница фаз G₂/М), где действуют своеобразные контрольно-пропускные пункты "checkpoints", которые проверяют целостность ДНК (готовность к ее репликации) в первом случае и завершенность репликации - во втором.

РЕГУЛЯЦИЯ КЛЕТОЧНОГО ЦИКЛА. РОЛЬ ЦИКЛИНОВ И ЦИКЛИН-ЗАВИСИМЫХ КИНАЗ

Взаимодействие фактора транскрипции E2F, белка Rb и циклин-зависимых киназ в регуляции клеточного цикла

(по V. Cumar, R.S. Cotran, S. L. Robbins, 1997)

· Для перехода клетки в S-фазу клеточного цикла требуется взаимодействие фактора транскрипции E2F с регуляторными участками генов (гены S-фазы).

· В покоящейся клетке E2F находится в комплексе (связанном состоянии) с протеином Rb (ретинобластомы) и не может осуществить эту функцию. Для этого E2F необходимо высвободить из данного комплекса, для чего требуется фосфорилирование рRb. Такое фосфорилирование обеспечивается циклин-зависимыми киназами (сdk).

· Конститутивно экспрессируясь в неактивном состоянии, cdk в последующем активируются при взаимодействии с циклинами, в частности с циклином D, который синтезируется в начале фазы G₁.

· Активные сdk фосфорилируют рRb, который утрачивает связь с E2F, что обеспечивает клетке возможность перехода в S-фазу.

· После вступления клетки в S-фазу циклин D разрушается, а сdk возвращаются в неактивное состояние.