Cellcykeln Flashcards
Hur definieras “cellcykeln”?
Den process som en cell genomlöper för att dela sig
Vilka är cellcyklens faser?
G1, S, G2 (interfas) och M-fas (mitos)
Vad händer i cellcykelns S-fas?
Arvsmassan fördubblas och syntes sker
Vilka är de olika faserna som ingår i mitosen?
- Interfas
- Profas
- Pro-metafas
- Metafas
- Anafas
- Telofas
- (Cytokines)
Vilken modellorganism kan användas för att biokemiskt studera cellcykeln?
Xenopus laevis
Äggcell från groda
Vilka två “huvudpunkter” är viktiga att reglera i cellcykeln?
- När cellen ska kopieras
- När cellen ska delas
Vilka proteiner regleras cellcykeln av?
CDK (cyklin-beroende kinas)
Cyklin-proteiner
Vad gör cyklin?
Binder och bidrar till CDKs aktivitet
Vad är kinaser?
Familj av proteiner som fosforylerar andra proteiner vid specifika aminosyror (Serin, Tyrosin, Treonin) och därmed ändrar deras struktur och funktion
Övergripligt, hur reglerar CDK/cyklinproteiner cellcykeln?
Genom fosforylering av regleringsproteiner
Hur många CDK behövs i humana celler för felfri celldelning?
6 stycken
(CDK1, CDK2, CDK3, CDK4, CDK5, CDK6)
Vilka olika CDKs finns, och vad reglerar dem i cellcykeln?
G1 CDKs reglerar övergången mellan G1 och S-fasen
S-fas CDKs ser till så att celler befinner sig i / stannar i S-fasen
Mitotiska CDKs reglerar övergången mellan G2 och G1, och avslutar mitos.
Vilka olika mekanismer kan användas för att reglera CDK-aktivtet?
- Periodisk syntes av cykliner, och interaktioner med motsvarande CDK
- Nedbrytning av cyklin (⇒ mindre CDK aktivitet)
- Fosforylering / defosforylering av CDK
- Interaktion med CDK-inhibitorer (ex. p21) - hänger ihop med checkpointsystemet
Vad innebär det att en cell är i G0-fasen?
Den har inte varit i cellcykeln på länge
“Ligger i vila”
Vad innebär “restriction point”?
En “blockad” som gör att cellen kräver stimulus för att ta sig in i cellcykeln igen
Genom vilket kontrollsystem tar sig cykliner in i cellkärnan, och verkar?
Ras/Raf/MAPK-systemet
Ändras koncentrationen av CDK under cellcykeln?
Nej, men cyklinnivåerna ändras
Vad är orsaken till att cyklin A och cyklin E verkar på olika delar av cellcykeln, och vilka delar verkar de på?
Bägge binder till CDK2, men de verkar på olika proteiner (fosforylerar/defosforylerar)
Cyklin A verkar i G2/M-check pointen
Cyklin E verkar på check point mellan G1 och S
Hur sker tvåstegsaktiveringen i G0/G1/S-övergången?
Transkriptionell aktivering av cellcykel-gener:
- CDK4/6 och Cyklin D fosforylerar Rb (retinoblastomprotein, en tumörsuppressorgen) och inaktiverar den
- Rb inhiberar normalt E2F, som är en transkriptionsfaktor, men nu sker ingen inhibering
- Istället uttrycks viktiga målgener vid replikation
Aktivering av replikationsorigin:
- När målgenerna uttrycks, kan replikationsorigin aktiveras
- Detta sker med hjälp av Cyklin E och CDK2
Vilka aktivatorproteiner har huvudrollen i reglering av G2/M-övergången?
CDK1/Cyklin B-komplexet (MPF)
MPF - ett proteinkinas som driver både mitos- och meioscykeln i alla eukaryota organismer
CDK1 kan, trots att den har bundit till Cyklin B, inaktiveras av fosforylering på två av dess aminosyror. Vilka?
- Tyr15
- Thr14
Vilket enzym fosforylerar Tyr15 och vad får det för effekt?
Wee1 kinas
Hämmar CDK1 aktivitet
Vilket enzym defosforylrar Tyr15 och vad har det för effekt?
CDC25 fosfatas
Ökar CDK1 aktivitet
Vad är kontrollpunkternas uppgift i cellcykeln?
Kontrollpunkter ser till att ingen cellcykelprogression är möjlig om en tidigare process inte är klar som den borde
Hur kan processerna i cellcykeln övervakas och stoppas?
Genom ändring av CDK-aktivitet
Hur kontrolleras/stoppas möjlig DNA-skada i G1-fasen?
- ATM, ett kinas, märker av skadan
- Checkpoint 2-protein (Chk2) aktiveras av ATM, och hämmar nedbrytning av det instabila p53
- Nivåerna av p53 ökar, pågrund av ATM + Chk2 aktiviteten
- p53 bildar p21 mRNA, som inhiberar CDK2/Cyklin E
- Detta resulterar i att origins of replication i S-fasen inte aktiveras
p53 har även förmågan att få cellen i apoptos istället, beror på mängden skada
Hur kontrolleras/stoppas möjlig DNA-skada i G2- eller S-fasen?
- Om vi har single-stranded eller icke-replikerat DNA aktiveras Chk1 av ATR
- Om vi har en double-strand break i DNA:t aktiveras Chk2 av ATM
- Dessa två fallen gör att Cdc25 fosforyleras / inaktiveras
- Inaktivering av Cdc25 leder till att CDK1 och CDK2 aldrig aktiveras
- Detta gör att cellen stannar i G2
Vad avgör om en cancer blir benign eller malign?
Effekten som cellernas mutationer får
