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10.7:

Molecole regolatrici positive

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Biologia
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Positive Regulator Molecules

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– [Narratore] Il ciclo di una cellula è regolato positivamente, promuovendo il progresso attraverso le fasi tramite l’interazione di due classi di proteine trovate nel citoplasma: cicline e chinasi dipendenti dalla ciclina o CDK. Per impostazione predefinita, i CDK sono sempre presenti in una cellula in forma inattiva. Devono legarsi a una ciclina specifica per essere attivati. Quando questo complesso si forma, il CDK può fosforillare una proteina bersaglio, che altera la sua funzione e avvia la cellula nell’avanzamento della fase successiva. Nella maggior parte dei casi quando una ciclina è degradata, il CDK è inattivo, segnalando la fine di una particolare fase. Ad esempio, durante G-one quando un tipo di cclina, chiamato D, è sintetizzato e si lega a un CDK, la cella passa alla fase S come un’ altro ciclina E, raggiunge il picco e forma un complesso con CDK per promuovere la replicazione del DNA. E viene quindi degradata dagli enzimi citoplasmatici e la concentrazione di ciclina A aumenta durante la fase S e rimangono alti in G-due per promuovere l’ingresso nella fase M quando in un complesso attivo. Dopo che A viene degradato, le concentrazioni di ciclina B hanno il picco in fase M e il complesso attiverà le diverse fasi della mitosi. Quando i livelli di B scendono, la cellula esce dalla mitosi e si divide. Quindi, i livelli delle quattro diverse cicline variano in modelli prevedibili e si combinano con CDK coerenti in punti specifici per raggiungere lo slancio in avanti.

10.7:

Molecole regolatrici positive

Per produrre in modo coerente cellule sane, il ciclo cellulare, ovvero il processo che genera cellule figlie, deve essere regolato con precisione.

I punti di controllo regolatori interni assicurano che le dimensioni di una cellula, le riserve energetiche e la qualità e completezza del DNA siano sufficienti per avanzare attraverso il ciclo cellulare. A questi checkpoint, i regolatori positivi e negativi promuovono o inibiscono la continuazione di una cellula attraverso il ciclo cellulare.

I regolatori positivi includono due gruppi proteici che consentono alle cellule di passare attraverso i checkpoint normativi: cicline e cicline chinasi dipendenti (CCD). Queste proteine sono presenti negli eucarioti, che vanno dal lievito all’uomo.</p

Le cicline possono essere classificate come cicline G1, G1/S, S o M in base alla fase del ciclo cellulare o alla transizione in cui sono più coinvolti. In generale, i livelli di una data ciclina sono bassi durante la maggior parte del ciclo cellulare, ma aumentano bruscamente al checkpoint a cui contribuiscono maggiormente (le cicline G1 sono un’eccezione, in quanto sono necessari per tutto il ciclo cellulare). La ciclina viene quindi degradata dagli enzimi nel citoplasma e i suoi livelli diminuiscono. Nel frattempo,le cicline necessarie per i prossimi checkpoint si accumulano.

Per regolare il ciclo cellulare, i ciclini devono essere legati a una ciclina chinasi dipendente (CDK), un tipo di enzima che lega un gruppo di fosfati per modificare l’attività di una proteina bersaglio. Il CDK è attivo solo quando è associato a una cicloina. A seconda della ciclina a cui sono vincolati, i CK sono indirizzati a diverse proteine bersaglio che sono necessarie per passare a una particolare fase del ciclo cellulare.

Rispetto alle cicline, i CDK rimangono a livelli relativamente costanti durante tutto il ciclo cellulare. Tuttavia, la loro attività e le proteine che prendono di mira cambiano in base a diversi livelli di cicline durante il ciclo cellulare.

Leitura Sugerida

Bai, Jingwen, Yaochen Li, and Guojun Zhang. “Cell Cycle Regulation and Anticancer Drug Discovery.” Cancer Biology & Medicine 14, no. 4 (November 2017): 348–62. [Source]

Laphanuwat, Phatthamon, and Siwanon Jirawatnotai. “Immunomodulatory Roles of Cell Cycle Regulators.” Frontiers in Cell and Developmental Biology 7 (2019). [Source]