Активация клеточного цикла

Было найдено, что существует множество факторов роста, побуж­дающих клетки к размножению. Они могут быть собственными про­дуктами данных клеток (аутокринная стимуляция) или других сосед­них (паракринная стимуляция), или даже клеток других органов (гормо­нальная стимуляция). Так, фактор роста из тромбоцитов (PDGF) сти­мулирует пролиферацию клеток со­единительной ткани, эпидермальный ФР (EGF) – размножение мно­гих типов клеток, работает как сиг­нальный белок при эмбриональном развитии; ФР нервов (NGF) вызывает рост отдельных типов нейронов; эритропоэтин – пролиферацию пред­шественников эритроцитов и т. д.

Хорошим примером зависимости пролиферации клеток от факторов роста могут служить клеточные культуры. Было найдено, что для размножения многих клеточных культур, кроме питательных сред, необходимо добавление сывороток крови или эмбриональных экстрактов. Оказалось, что именно в этих добавках содержатся ФР. Без них клетки переходят в G₀-стадию, а за­тем погибают.

Эти разные ФР связываются на поверхности клеток со своими ре­цепторами и передают сигнал через вторичные мессенджеры (например, цАМФ) на систему внутриклеточного каскада протеинкиназ (фосфорилаз), связанных с запуском клеточного цикла. Сначала активируются гены раннего ответа, белки которых индуцируют транскрип­цию генов отложенного ответа, некоторые из них сами являются фак­торами транскрипции, а также индуцируют синтез ряда циклинов и Cdk которые отсутствовали в G₀-периоде. Вначале синтезируются белки Cdk и циклины, характерные для G₁ стадии, затем для S-фазы и потом для митоза (рис. 352).

Схема регуляции клеточного цикла эукариотической клетки.

Этапы:

1. сборка ДНК-репликативных комплексов.

2. G₁ Cdk-комплекс инактивирует АРС (комплекс, стимулирующий анафазу).

3. G₁ Cdk-комплекс активирует транскрипцию Cdk-комплекса S-фазы.

4.G₁ Cdk-комплекс фосфорилирует ингибитор Cdk-комплекса S-фазы.

5. деградация этого ингибитора, деградация циклина.

6. Cdk-комплекс S-фазы активирует репликативные комплексы.

7. митотический Cdk-комплекс (М Cdk) активирует конденсацию хромосом, разрыв ядерной оболочки, сборку веретена деления.

8. активирование АРС.

9. АРС разрушает анафазный ингибитор, что приводит к расхождению хромосом в анафазе.

10. АРС вызывает деградацию митотического циклина с помощью протеосом.

11. телофаза и цитокинез.