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), innescando 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. A basse concentrazione le cicline tendono a dissociarsi dalle chinasi ciclino-dipendenti e ad assumere una conformazione 'inattiva' in cui il sito attivo è reso indisponibile.

Ci sono diverse cicline - attivate in momenti differenti del ciclo cellulare - che permettono a CDK (anch’essi numerosi) 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, ciononostante 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 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. Quest'ultimo, liberato dagli effetti inibitori della proteina Rb, può quindi avviare la trascrizione di geni che mettono capo alla sintesi di altre proteine coinvolte nella progressione del ciclo cellulare, tra cui 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 altresì nota come "ciclina mitotica". La sua concentrazione e l'attivazione del complesso 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 degradazione. 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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