Regulation Zellzyklus

Phosphorylierung des Cyclin-B-Cdc2-Komplexes an Thr14 und Try15 oder Dephosphorylierung an Thr161.

In der Synthesephase beginnt die Bildung von inaktivem MPF bereits.

Aktives, (an Thr 161) phosphoryliertes MPF wird in der G2-Phase gebildet.

schnelle Desphosphorilierung an Thr14 und Tyr15

-> inaktives MPF wurde schon vorher vollständig gebildet!

G2 (vor Mitose)

G1: Zellgrösse ist ausreichend, Nährstoffangebot ist verhanden und Signalmoleküle anderer Zellen sind vorhanden 

G2: Zellgösse ist ausreichend, Replikation der DNA ist vollständig 

M: Alle Chromosomen sind mit der mitotischen Spindel verbunden

Es sind die Cykline, welche dynamisch auf- und abgebaut werden. Sie dienen als Faktoren, welche die Aktivität der CdKs steigern können.

CdKs sind Kinasen, welche durch das Vorhandensein von Cyklinen aktiviert werden können. Ihre Aktivität ist aber auch durch Phosphorylierung bestimmter Aminosäurereste oder durch inhibitorische Proteine regulierbar. Sie selber vermitteln die Übertragung eines Phosphatrestes auf Thyrosin, Serin- oder Threoninreste anderer Proteine

MPF steht für «Mitosis promoting factor» und besteht aus dem Komplex von Cyklin B und CdK1.Dieser Faktor ist enorm wichtig, um die Zelle in die Mitose und somit die Aufteilung des genetischen Materials zu ermöglichen. Die Aktivität von MPF führt dazu, dass das Chromatin kondensiert, sich die Hülle der Zellkernmembran auflöst, der Spindelapparat gebildet wird und sich Er und Golgi fragmentierten.

RB ist ein Prtoein, welches als Tumorsuppressor fungiert. Das Vorhandensein dieses Proteins verhindert den Übertritt des Restriktionspunktes, da es den Transkriptionsfaktor blockiert, welcher das Ablesen der Gene ermöglicht, das für die S Phase benötigt werden. 

Wenn RB nicht mehr seine Funktion übernehmen kann, kann es zu unkontrolliertem Wachstum und zur Tumorbildung kommen. Als erstes wurde das fehlerhafte Protein mit dem Retinoblastom in Verbindung gebracht, daher der Name. 

Der Restriktionspunkt ist gleichzusetzen mit dem G1 Checkpoint. Sollten die Bedingungen nicht für eine Zellteilung sprechen, so kann die Zelle hier in G0 übergehen.

Obwohl das Cyklin B bereits an das CdK binden kann, wird dieser Komplex (MPF) durch die Integration von hemmenden Phosphatresten noch inaktiv gehalten. Erst wenn die Inhibition durch eine Phosphatase aufgehoben wird, ist das Komplex aktiv.

Am M-Checkpunkt wird überprüft, ob alle Kinetochore der Chromosomen mit dem Spindelapparat verbunden sind. Solange noch freie Kinetochore vorhanden sind, bildet sich ein Komplex, der hemmend wirkt. Erst wenn alle Kinetochore besetzt sind, wird die Hemmung aufgehoben. Cykline spielen hierbei keine vorantreibende Rolle. Sie werden an diesem Checkpunkt abgebaut, damit der Zyklus sicher zu Ende gebracht wird.