Клеточный цикл

2. Фазы клеточного цикла

2.3. Циклины и циклин-зависимые киназы


Циклины — семейство белков-активаторов циклин-зависимых протеинкиназ (CDK) (англ. CDK, cyclin-dependent kinases) — ключевых ферментов, участвующих в регуляции клеточного цикла эукариот. Циклины получили своё название в связи с тем, что их внутриклеточная концентрация периодически изменяется по мере прохождения клеток через клеточный цикл, достигая максимума на его определенных стадиях.

Каталитическая субъединица циклин-зависимой протеинкиназы частично активируется в результате взаимодействия с молекулой циклина, которая образует регуляторную субъединицу фермента. Образование этого гетеродимера становится возможным после достижения циклином критической концентрации. В ответ на уменьшение концентрации циклина происходит инактивация фермента. Для полной активации циклин-зависимой протеинкиназы должно произойти специфическое фосфорилирование и дефосфорилирование определенных аминокислотных остатков в полипептидных цепях этого комплекса. Одним из ферментов, осуществляющих подобные реакции, является киназа CAK (CAK — CDK activating kinase).


Рис. Концентрация циклинов в клеточном цикле

циклинCdkфаза клеточного цикла
циклин ЕCdk2вход в S-фазу
циклин ACdk2вход в G2-фазу
циклин BCdk1вход в M-фазу

Циклин зависимые киназы

Циклины

Субстраты

CDKi (CDC2)

A and B

Lamins, histone Hi

CDK2

 E and A

Rb, P107, P130, Cdt1, CP110

CDK3

 C

Rb

CDK4

D

Rb, P107, P130, SMAD2, and SMAD3

CDK6

D

Rb, P107, P130, SMAD2, and SMAD3

CDK7 (CAK)

H

CDK1-CDK6, RNA pol 11