Движение по клеточному циклу вызывается активацией двух ключевых регуляторных киназ - CDK4 и CDK2, ассоциированных с циклинами D и Е. Фосфорелирование этими киназами белков-мишеней приводит к переходу клетки в фазу S, что требует одновременной инактивации ингибиторов, таких как RB (ретинобластома) и активации киназ-промоторов S-фазы, таких как CDC45. Онкоген myc может служить в этой системе транскрипционным фактором, и одновременно с RB, повышать количество и активность комплекса циклин Е-CDK2 киназы, который приводит к инициации репликации путем конечной активации CDC45-киназы. Именно комплекс циклин Е-CDK2 киназа является мишенью двух ветвей процесса, индуцированного повреждениями ДНК и приводящего к задержке клеточного цикла в фазе G1.
Все это подробно показано на рис. 41. G1-чекпойнт при повреждении ДНК имеет две различающиеся по своей кинетике ветви. Причем обе фазы реакции используют ATM/ATR и CHK1/CHK2 киназы.
Первая, острая фаза реакции направлена на то, чтобы заблокировать циклин Е- CDK2-киназу в неактивном состоянии, что достигается ингибированием или протеосомной деградацией фосфатазы CDC25. Затем следует более длительный и глубокий G1-арест, также связанный с инактивацией комплекса циклин Е- CDK2 киназа, что достигается благодаря стабилизации белка Р53 и его последующей – относительно более медленной – работе как транскрипционного фактора, активирующего синтез соответсивующих белков, в первую очередь - Р21. Вероятно, именно и только Р21 является мишенью Р53, важной для G1-чекпойнта при повреждении ДНК. Одновременно различными путями разрушается комплекс между Р53 и его ингибитором MDM2, что также усиливает эту реакцию. Последующая активация транскрипции MDM2, опосредованная тем же Р53, является дополнительным путем регуляции активности Р53.
|
|
Хотя бытует представление, что чекпойнты после повреждения ДНК нужны для репарации, но нет никаких данных, что G1-чекпойнт как-либо способствует репарации двунитевых разрывов. Вероятнее всего, роль G1-чекпойнта в поддержании клеточной стабильности в том, что путем Р53-опосредованного апоптоза элиминируются клетки, содержащие ДНК-повреждения.