КИНАЗА CDK1/CDC28 И КОНТРОЛЬ ЦЕЛОСТНОСТИ ДНК У ДРОЖЖЕЙ Saccharomyces cerevisiae

Аннотация:

Механизмы контроля целостности ДНК и правильности прохождения клеточного цикла наиболее хорошо изучены на модельном эукариотическом организме дрожжей Saccharomyces cerevisiae, у которых впервые был обнаружен так называемый "чекпойнт"-контроль, осуществляющий остановку клеточного деления при повреждении ДНК. В настоящее время идентифицировано большое количество компонентов этого процесса. Соответствующие белки ортологи обнаружены и у высших эукариот, в том числе у человека. В данном обзоре особое внимание уделяется участию циклин-зависимой киназы CDK1/CDC28, играющей центральную роль в регуляции деления клетки дрожжей, в "чекпойнт"-контроле в разных фазах клеточного цикла. Ключевые слова: повреждения ДНК, клеточный цикл, "чекпойнт",-контроль, циклин-зависимая киназа CDK1/CDC28, дрожжи Saccharomyces cerevisiae Повреждения ДНК и нарушения цикла деления клеток вызывают генетическую нестабильность, являющуюся причиной заболеваний человека, в том числе неопластической трансформации клеток. В процессе эволюции выработался особый защитный механизм — на всех стадиях клеточного цикла существуют контрольные точки, в которых проверяется правильность прохождения клеточного цикла и, в частности, целостность генома. В этих точках нарушения процесса деления или повреждения ДНК индуцируют специальный механизм ("чекпойнт"), который осуществляет остановку деления клетки для их устранения. Так, повреждения ДНК индуцируют "чекпойнт", который, помимо остановки клеточного деления, запускает репарацию ДНК, контролирует длину теломер, индуцирует транскрипцию и инициирует апоптоз. Хотя замедление прохождения клеточного цикла после облучения известно давно, но именно на клетках дрожжей Saccharomyces cerevisiae впервые было показано, что этот процесс генетически детерминирован. По современным представлениям индукция остановки клеточного цикла представляет собой сигнал-передающий каскад фосфорилирования, который состоит из нескольких этапов (см. рисунок). Вначале формируется сигнал, и повреждения узнаются белками-сенсорами. Затем с помощью адаптеров к повреждениям доставляются сенсорные киназы, которые фосфорилируют медиаторы, в свою очередь привлекающие эффекторные киназы. Эффекторные киназы активируются в результате фосфорилирования сенсорными киназами. И, наконец, активированные эффекторные киназы фосфорилируют специфические мишенные белки (эффекторы), осуществляющие остановку клеточного деления. Область действия сигнала для остановки клеточного цикла ограничивается ядром, и сигнал не выходит за пределы ядра в цитоплазму. Показано, что единичный двунитевой разрыв (ДНР) ДНК, индуцированный НО-эндонуклеазой в одном из ядер двуядерного гстерокариона, вызывал остановку деления этого ядра в анафазе. При этом у второго неповрежденного ядра наблюдали нормальное деление и благополучное завершение митоза. Циклин-зависимая киназа CDK1/CDC28 является привлекательной мишенью для "чекнойнтов", поскольку участвует в регуляции прохождения клеточного цикла. Однако в отличие от большинства эукариотических организмов у почкующихся дрожжей Saccharomyces cerevisiae полная инактивация киназы невозможна, так как это единственная циклин-зависимая киназа (cyclin-dependent kinase, CDK), регулирующая многочисленные процессы клеточного деления. В данной статье рассмотрены некоторые аспекты участия киназы CDK1 в "чекпойнт"-контроле, особое внимание обращается на различия механизмов этого процесса в разных фазах клеточного цикла.

Авторы:

Издание: Радиационная биология.Радиоэкология
Год издания: 2017
Объем: 18с.
Дополнительная информация: 2017.-N 6.-С.573-590. Библ. 186 назв.
Просмотров: 37