Структура фактора, стимулирующего митоз.

Фактор MPF – это гетеродимерный комплекс, состоя­щий из белка циклина и зависимой от циклина протеин-киназы (cyclin dependent kinase - Cdk).

Cdk – фермент, относящийся к фосфорилазам, который модифи­цирует белки, перенося фосфат­ную группу от АТФ на аминокис­лотные остатки серин и треонин. Следова­тельно, MPF состоит из двух субъеди н и ц: каталитической (Cdk) и регуляторной (циклин) (рис. 348).

 

Циклины.

 

Циклины были обнаружены при изучении включения меченых амино­кислот в синхронно дробящиеся яйца морского ежа. Было показано, что концентрация циклина быстро возрастает в поздней метафазе, относительно постоянна во время митоза и резко падает в начале интерфазы.

Известно, что циклин синтезируется постоянно в течение клеточного цикла и резко разрушается в начале анафазы. В то время как второй компонент MPF фактора – протеинкиназа Cdk, существует долгое время и активируется при появлении циклна В.

В настоящее время известны различные типы циклинов. Ключевым компонентом MPF считается циклин В, так как увеличение и снижение концентрации этого белка точно совпадает с процессами клеточного цикла.

 

 

Схема регуляции митотического циклина В и MPF в постоянно делящихся (цикли­рующих) клетках эмбрионов (рис. 350).

 

Циклин В (С) и циклинзависимая протеинкиназа (Cdk) образуют фактор, стимулирующий митоз (MPF).

1-метафаза

2-полиубиквитинизация циклина В

3-его деградация

4-поздняя анафаза

5-телофаза

6-интерфаза

7-новый синтез циклина В

8-профаза

9-неактивный белковый комплекс, стимулирующий анафазу

10-его активация

 

 

Деградация циклина В (рис.).

Быстрое разрушение циклина В осуществляется с помощью прикрепления убиквитина. Фермент убиквитинлигаза распознает специфическую последовательность вблизи N-конца циклина В (блок разрушения). Фермент связывает белковые молекулы убиквитина (Ub) с остатками лизина в полипептидной цепи циклина В. Измененный белок распознается протеосомой, захватывается протеолитическим комплексом и разрушается.

 

 

Регуляция клеточного цикла у млекопитающих.

 

Оказалось, что комплексы Cdk-митотический циклин В – это только конечный этап регуляции клеточного цикла. На самом же деле от начала вхождения в клеточный цикл до его завершения в клетке работает каскад комплексов Cdk-циклин. У млекопитающих в реализации всего цикла участвуют девять раз­личных циклинов и семь разных Cdk (рис. 351).