Ciclina

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Le Cicline sono una famiglia di proteine che interessano la progressione del ciclo cellulare. Una ciclina forma complessi con l'enzima CDK (Chinasi ciclina-dipendente) che attiva la funzione chinasica dell'enzima. Le cicline sono così chiamate dacché la loro concentrazione varia ciclicamente durante il ciclo cellulare; la loro produzione e degradazione è necessaria per dirigere la progressione dei differenti stadi del ciclo. Quando la concentrazione di ciclina è bassa essa si stacca da CDK facendo sì che la conformazione della proteina renda non funzionale il sito attivo.

Ci sono molte diverse cicline che sono attivate in momenti differenti del ciclo cellulare e che permettono a CDK (anch’essi numerosi e diversi) di fosforilare particolari substrati. Tuttavia, ci sono anche cicline cosiddette “orfane” che non vengono riconosciute da una CDK complementare. Per esempio la Ciclina F è una ciclina orfana che però è essenziale al passaggio da G2 a M.

Espressione (concentrazione, in ordinata) delle varie cicline durante le fasi del ciclo cellulare: rosso=Ciclina D; verde=Ciclina E; blue=Ciclina A; giallo=Ciclina B

I tre complessi principali di ciclina-Cdk sono G1/S-Cdk, formato dalla ciclina G1/s o E e dalla proteinchinasi Cdk2, S-Cdk formato dalla ciclina S o A e da Cdk2, e M-Cdk formato dalla ciclina M o B e dalla proteinchinasi Cdk.

La Ciclina D legata alle CDK4 e 6, durante la fase G1, una volta che è stata attivata dal segnale di un fattore di crescita via Ras, va a fosforilare, nel nucleo, la Rb, che prima inibiva il fattore di trascrizione E2F, rendendo libero quest'ultimo, in questo modo E2F può dare inizio ad una serie di trascrizioni e successiva sintesi di proteine necessarie alla progressione da G1 a S, come, ad esempio, un'altra ciclina, la Ciclina E; anch’essa, attraverso il legame con CDK2, parteciperà alla foforilazione di Rb.

In modi paralleli agisce la Ciclina A, unita a CDK2, per far procedere la fase S, che a sua volta indurrà la produzione di Ciclina B.

La Ciclina B, è la cosiddetta ciclina mitotica. Infatti la concentrazione di Ciclina B (che lega CDK1) e l'attivazione del complesso stesso CDK1-ciclina B cresceranno fortemente a partire dalla fine della fase S per tutto G2 fino all'inizio della mitosi (fase M), quando calerà drasticamente a causa della degrazione. Il complesso di CDK e Ciclina B è chiamato Mitosis promoting factor (MPF) ovvero fattore che promuove la mitosi.

Tutte le cicline sono degradate dai proteosomi grazie al processo ubiquitinazione.

Nel 2001 a Leland H. Hartwell, R. Timothy Hunt, e Paul M. Nurse fu assegnato il Premio Nobel per la Fisiologia e la Medicina per la scoperta delle cicline e delle chinasi ciclina-dipendenti, come molecole fondamentale della regolazione del ciclo cellulare

Bibliografia[modifica | modifica wikitesto]

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