מחזור חלוקת התא

Question 1

נקודות צ’ק פוינט

Answer 1

סוף שלב G1- נקודת ההגבלה- אם הכל מוכן לחלוקה- סביבה, נוטריינטים וכו.

שלב G2/M- אם הסינתזה עברה בשלום ואם הסביבה בסדר. ציקליןS יורד במיטוזה

שלב M- במטאפאזה- אם הכרומטידות מחוברות לכישור. ציקליןM מגיע לשיא בשלב M

Question 2

ציקלין-CDK לפי שלבים

Answer 2

שלב G1- ציקליןD, CDK4,6
מעבר מG1 לS- ציקליןE, CDK2
שלב S- ציקליןA, CDK2(1)
שלב M- ציקליןB, CDK1=MPF

Question 3

ציקלין-CDK

Answer 3

ציקלינים: חלבונים קצרי חיים, רמה שהולכת ועולה בהתאם לשלב במחזור התא. משמש כבקר של הCDK

חלבון CDK: סרין-תריאונין-קינאז, ארוך חיים. פעילות תלויה בנוכחות ציקלינים

אינטראקציה ביניהם: לCDK יש tloop שחוסם את האתר הקטליטי = לא פעיל
כשרמת הציקלין עולה הוא מתחבר לCDK ומכניס אליו את הtloop = פעיל חלקית
חלבוני CAK מזרחנים את התריאונין של הCDK והאתר הקטליטי נחשף לגמרי = פעיל

דיכוי: CKI, WEE1K, שליחה לפירוק..

Question 4

CKI

Answer 4

סקווסטרינג של הקומפלקס ציקלין-CDK = לא פעיל

דוג- p27, p21, p16

Question 5

WEE1 kinase

Answer 5

מזרחן זרחון מדכא של CDK1 (MPF) = לא פעיל

מנוטרל ע”י הפוספטאזה CDC25

Question 6

APC

Answer 6

סוג של E3
מעביר את התא ממטאפאזה לאנאפאזה. שולח את כל הציקלינים של M ושל S לפירוק בפרוטאוזום. בנוסף, הוא שולח את הסקיורין לפירוק בפרוטאוזום, כך ספראז משתחרר וחותך את הקוהזין שמחבר את האחיות.
מופעל ע”י זרחון/ חלבון רגולטורי CDC20 במיטוזה המוקדמת וע”י cdh1 במאוחרת ובG1
מדוכא בסוף G1

Question 7

נקודת ההגבלה G1

Answer 7

א. כניסה לG1- מיטוגן מפעיל את מסלול הMAPK , מבוטא MYC וגורם לשעתוק של ציקליןD.
ב. ציקליןD מתחבר לCDK4,6 וחלבוני G1 מזורחנים ומופעלים
ג. E2F (גורם לתא להגיע לשלב S) מחובר לRB שמונע ממנו להגיע לגרעין. קומפלקס ציקליןD-CDK4,6 מזרחנים את RB ומאפשרים לE2F לנדוד לגרעין ולגרום לשעתוק של ציקלין E ו-A

Question 8

מעבר משלב G1 לשלב S

Answer 8

א. קומפלקס ציקליןD-CDK4,6 מזרחנים את RB ומאפשרים לE2F לנדוד לגרעין
ב. E2F גורם לביטוי של ציקלין E שמתחבר לCDK2 והם מזרחנים עוד RB
ג. E2F מעלה את ביטוי ציקליןA

משוב חיובי, הופך את נקודת ההגבלה לנקודת אל חזור

Question 9

נקודת הבקרה שבשלב S

Answer 9

קינאזות ATM, ATR סורקים את הדנ”א. זיהוי נזק גורם לגיוס מנגנוני תיקון ועצירת מחזור התא- זרחון CHK1/2 שמפעילים את P53

Question 10

P53

Answer 10

בד”כ נשלח לפירוק ע”י MDM2 שהיא סוג של E3
נזקי DNA גורמים להפעלת ATM/ATR קינאזות, שמפעילים את Chk1+2 שגורמים לזרחון של P53- זיקה נמוכה יותר לMDM2, ורמתו בתא עולה
משמש כTP של חלבונים שקשורים לעצירת מחזור התא: גורם לביטוי של P21 = CKI, עושה סיקווסטרינג לציקלין הרלוונטי.

במידה ועצירת מחזור התא לא הספיקה, P53 גורם לאפופטוזיס- שעתוק פומה ונוקסה

Question 11

Myc

Answer 11

גורם לחלוקה
מופעל במסלול RAS-MAPK
מעלה את ריכוז ציקליןD שגורם לזרחון RB, שחרור E2F ושעתוק של ציקלין E,A

דיכוי MYC: בריכוז גבוה, Myc מגייס את ARF שמדכא את MDM2 ובכך מפעיל את P53

Question 12

mTOR

Answer 12

גורם לשרידה ולגדילה תאית
קומפלקס 1 מכיל ראפטור ורגיש לראפאמייצין
מופעל ע”י טירוזין קינאז וPI3K, PKB
כשמשופעל, גורם להגדלת ביוסינתזת חלבונים תוך הפעלת הריבוזום ע”י זרחון של:
א. 4EBP שהוא מעכב של eIF4E- כלומר גורם לאיניציאציית תרגום
ב. S6K שמזרחן את הריבוזום ומשפר את הפעילות שלו

Question 13

ראפאמייצין

Answer 13

כימוטרפיה כנגד mTOR

Question 14

שלב S- בקרת שכפול בשמר

Answer 14

החלבון ORC בליווי CDC6 מתיישב על מוצא השכפול, מגייס את ההליקאז MCM בליווי CDT1.
בכניסה לשלב S, ORC-CDC6-CDT1 מזורחנים והופכים ללא פעילים (ע”י CDK2) וMCM מזורחן והופך לפעיל (ע”י DDK)

שכפול חוזר נמנע כי ORC והשאר נשארים מזורחנים, ההליקאז לא יכול לחזור למוצא השכפול. בנוסף, ג’מינין מעכב את CDT1. ג’מינין מבוקר ע”י APC- כלומר מתפרק בסוף שלב M ועולה בתחילת שלב S

Question 15

קוהזין

Answer 15

שלב S
מורכב מ4 תתי יחידות, מבנה טבעתי
מחבר את הכרומטידות האחיות אחת לשניה, בעיקר סביב הצנטרומר. בעל דומיין ATPase לטובת הטענתו על הכרומטידה ולהגברת הידוק
מפורק ע”י ספראז

Question 16

הכפלת הצנטרוזום

Answer 16

יצירת 2 צנטרוזומים מתחילה בסוף שלב G1 ומסתיימת בשלב G2. הכפלת הצנטריולות מתרחשת בשלב S
צנטריול מורכב משני צנטריולים (תשע שלשות של מיקרוטובולי) שמוכפלים בצורה סמי-קונסרבטיבית (כל צנטרוזום מורכב מצנטריול חדש וישן)

Question 17

CDK1-ציקליןB
MPF
M-Cdk

Answer 17

הציקלין עולה מG1 ונמצא בשיא במיטוזה המוקדמת (עד מטפאזה). הCDK מזורחן בזרחון מפעיל (CAK) וזרחון מדכא (WEE1) שמוסר ע”י CDC25
הציקלין-CDK הפעיל מזרחן ומפעיל את CDC25 ובנוסף מדכא את WEE1

הCDK מעורב ע”י זרחון ביצירת כישור חלוקה (קינאזות נוספות שמעורבות: PLK, אורורה A B), קשירת הכרומטידות לכישור ולצנטרוזומים, דחיסת כרומטידות, שבירת ממברנת הגרעין, פירוק סיבי סטרס בתא, פירוק הגולג’י

Question 18

פרופאזה

Answer 18

דחיסה מקסימלית של הכרומטידות (קונדנסין)
בניית כישור- הרחקת צנטרוזומים לקצוות התא (אורורה A מזרחן ומפעיל את קינזין 5; PLK מזרחן את ליבת הצנטרוזום) וחיבור מיקרוטובולי וכרומטידות בקינטוכור

Question 19

דחיסת הכרומטידות

Answer 19

פרופאזה
קונדנסין, 5 יחידות במבנה טבעתי, משתמש בATP. דחיסה ל700 ננומטר. דוחס נוסף- טופואיזומראז 2
זרחון מאקטב ע”י CDK1

Question 20

בניית כישור החלוקה

Answer 20

פרופאזה
הרחקת צנטרומרים לקצוות התא, ביניהם המיקרוטובולים (אסטראלי- מהצנטרוזום לממברנה, אינטרפולארי- חוצים את קו המשווה, קינטוכורים) בעזרת חלבוני מנוע

Question 21

חלבוני המנוע של הכישור

Answer 21

צנטרוזום- קצה מינוס של המיקרוטובולי
דינאין (-): מחבר בין המיקרוטובולים האסטראליים לממברנה, מושך את הצנטרוזום לממברנה
קינזין 4,10 (+): כרומוקינזין- דוחף את הכרומטידות האחיות לקו המשווה
קינזין 5 (+): חלבון מנוע ל2 הכיוונים. מחבר בין 2 מיקרוטובולים אינטרפולאריים, מרחיק את הצנטרוזומים אחד מהשני. זרחון משפעל ע”י אורורה A
קינזין 14 (-): מניע מיקרוטובולי אינטרפולארי אחד ע”ג השני, מקרב את הצנטרוזומים - הפוך מקינזין5

Question 22

פרומטאפאזה

Answer 22

שבירת ממברנת הגרעין- הMPF מזרחן מרכיבי NPC ואת הלמינה הגרעינית. הלמינה מתפרקת והממברנה מתארגנת בוזיקולות.

קטסטרופת מיקרוטובולי שצריך לפרק- הMPF מזרחן את MAP

Question 23

קינטוכור

Answer 23

קומפלקס חלבוני, יושב בפרופאזה על הצנטרומר ביוקריוטים, אליו נקשרים המיקרוטובולי (אחד בשמר, הרבה באדם) בעזרת Ndc80.
בפרומטאפאזה המיקרוטובולי נקשרים לטרלית לקינטוכור
במטאפאזה הקשירה היא קצה לקצה, משני כיווני הכרומטידות האחיות (בי-אוריינטציה).

קינאז מהקינטוכור הפנימי (Aura-B) מזרחן את Ndc80 בקצב נמוך- מנמיך אפיניות למיקרוטובולי. בבי-אוריינטציה (כל קינטוכור קשור לצנטרוזום אחר), הקינטוכור החיצוני מורחק מהפנימי ואין יותר זרחונים- האפיניות עולה והקישור הוא קצה לקצה.

Question 24

צ’ק פוינט במטאפאזה

Answer 24

מטאפאזה- מצב מעבר בין מיטוזה מוקדמת למיטוזה מאוחרת
בדיקה- האם כל הכרומטידות מחוברות לכישור.
חלבון MAD2- מדכא אנאפאזה (מדכא CDC20 וAPC), מדוכא כשהקינטוכור קשור בבי-אוריינטציה למיקרוטובולי

Question 25

APC-C

Answer 25

נמצא במיטוזה מאוחרת (ממטאפאזה) ובG1.
סוג של E3.
א. מעביר את התא ממטאפאזה לאנאפאזה. שולח את כל הציקלינים (M,S) לפירוק בפרוטאוזום. כך הפוספטאזות שקיימות בתא פועלות ללא התנגדות ומורידות זרחנים
ב. הפרדת הכרומטידות: APC עושה פולי-יוביקוויטינציה לסקיורין שמדכא את ספראז, וספראז חופשי לפרק את הקוהנזין שמחבר בין האחיות

מופעל ע”י זרחון (M-Cdk), ובנוסף ע”י חלבון רגולטורי- במיטוזה המאוחרת CDC20 ובG1 cdh1
ה-MCdk מפעיל את APC-CDC20 אבל מדכא את cdh1 ע”י זרחון שלו. כך בירידה של MCdk יש עליה בcdh1 ופעילות הAPC ממשיכה גם לG1

שומר על התא בG1- מדכא ציקלינים, מפרק את ג’מינין
מדוכא בסוף G1

Question 26

אנאפאזה

Answer 26

אנאפאזה A: המיקרוטובולי הקינטוכורים מתקצרים (קטסטרופה) והכרומטידות נפרדות
אנאפאזה B: המיקרוטובולי האסטראלי מתקצרים, גורם להרחקת הצנטרוזומים אחד מהשני

Question 27

טלופאזה

Answer 27

התפרקות הכישור

ממברנת הגרעין נבנית מחדש - הלמינה קשורה ללמינה נוספת, לכרומוזומים ולממברנה, ודה-זרחון ע”י CDC14 מאפשר חיבור מחדש. בנוסף, CDC14 מוריד פוספט מORC כך שהוא יכול לחזור ולשבת על מוצא השכפול

תחילת היווצרות הטבעת החונקת

Question 28

ציטוקינזה

Answer 28

הפרדת הציטופלזמה
בניית סיבי מיוזין- אקטין בסיב כיווץ (מקביל. מתווך ע”י פורמין). יצירת טבעת צובטת בין הגרעינים בתיווך rhoA (GTPase). איחוי וזיקולות מהגולג’י כדי להגדיל את הממברנה

חלוקת אברונים לתאי הבת:
מיטוכונדריה- נמצאת בריכוז גבוה
גולג’י- מתפרק בפרומטאפאזה ונסמך לצנטרוזום, נבנה מחדש בטלופאזה
ER- מתנתק מהגרעין במיטוזה, ונחתך ל2 בציטוקינזה

Question 29

SCF

Answer 29

סוג של E3
שולח לפירוק ציקלינים של של G1 S
קיים לכל אורך מחזור התא אך פעילותו משתנה כתלות בחלבון F-box שמקשר בינו ובין חלבון המטרה המזורחן.
בסוף G1 למשל הוא שולח לפירוק בפרוטאוזום את הציקלינים של G1 ומקדם כניסה לשלב S

Question 30

קטנציה

Answer 30

התלפפות הכרומטידות האחיות אחת על השניה בזמן השכפול
מתבטל ע”י טופואיזומראז 2

הדרך הנוספת והעיקרית להדבקת הכרומטידות תלויה בקוהזין

Question 31

RhoA

Answer 31

מבקר את הציטוקינזה
חלבון G, כשמשופעל (ע”י GEF שמצוי על ממברנת התא) יפעיל קינאזות שיזרחנו את מיוזין 2 על השרשרת הקלה ויפעילו אותו- כך מתאפשר הכיווץ של הטבעת החונקת
אזור הכיווץ יהיה מעל קו המשווה, ומושפע מהמיקרוטובולי של הצנטרוזום שמפעילים רק שם את הRho-GEF