Er zijn verschillende regulerende eiwitten die cruciale rollen spelen bij het voorkomen van een cel die de S -fase van de celcyclus binnengaat. Deze eiwitten fungeren als checkpoints, zodat de cel klaar is om zijn DNA te repliceren voordat hij doorgaat naar de S -fase. Hier zijn enkele belangrijke voorbeelden:

1. Retinoblastoma -eiwit (RB):

* functie: RB is een tumorsuppressor -eiwit dat fungeert als een "rem" op de progressie van de celcyclus. Het bindt aan transcriptiefactoren zoals E2F, waardoor ze voorkomen dat ze genen activeren voor S -fase -invoer.

* mechanisme: Tijdens de G1 -fase bevindt RB zich in zijn actieve, gehypofosforyleerde toestand, waardoor E2F -activiteit wordt geblokkeerd.

* Regulering: Groeifactoren en andere signalen kunnen cycline-afhankelijke kinasen (CDK's) activeren die RB fosforyleren, wat leidt tot de inactivering en afgifte van E2F. Hierdoor kan de cel de S -fase invoeren.

2. P53:

* functie: P53 is een tumorsuppressor -eiwit dat fungeert als een 'voogd van het genoom'. Het detecteert DNA -schade en kan de celcyclus op G1 arresteren, waardoor de cel niet in de S -fase met beschadigd DNA ingaat.

* mechanisme: p53 activeert de expressie van p21, een CDK -remmer. P21 blokkeert de activiteit van CDK's die nodig zijn voor RB -fosforylering, waardoor RB actief blijft en S -fase -invoer wordt voorkomen.

* Regulering: DNA -schade, stress en andere cellulaire signalen kunnen p53 activeren.

3. P21:

* functie: P21 is een cycline-afhankelijke kinaseremmer (CKI) die bindt aan en de activiteit van cycline-CDK-complexen remt.

* mechanisme: P21 voorkomt de fosforylering van RB, zodat RB actief blijft en S -fase -invoer voorkomt.

* Regulering: P21 wordt geactiveerd door p53 en andere routes in reactie op stress en DNA -schade.

4. Andere CDK -remmers (CKI's):

* functie: Naast p21 dragen andere CKI's, zoals p16, p15 en p18, ook bij aan de regulering van de celcyclus. Ze kunnen binden aan en remmen verschillende cycline-CDK-complexen, waaronder die betrokken bij G1/S-overgang.

* mechanisme: CKI's helpen om voortijdige toegang tot S -fase te voorkomen door de fosforylering van RB en andere belangrijke eiwitten te remmen.

* Regulering: De expressie en activiteit van CKI's worden gereguleerd door verschillende signaalroutes en groeifactoren.

5. ATM en ATR:

* functie: ATM en ATR zijn eiwitkinasen die reageren op DNA -schade.

* mechanisme: Ze activeren het controlepunt van DNA -schade, wat leidt tot de fosforylering van eiwitten zoals CHK1 en CHK2. Deze kinasen fosforyleren vervolgens en activeren p53 en activeren de arrestatie van de celcyclus bij G1.

* Regulering: ATM en ATR worden geactiveerd door respectievelijk DNA-breuken met dubbele streng en vastgelopen replicatievorks.

Deze regulerende eiwitten werken samen om ervoor te zorgen dat cellen alleen in de S -fase komen wanneer ze klaar zijn om hun DNA te repliceren. Hun activiteit wordt strak gecontroleerd door een complex netwerk van signalen en routes, en defecten in deze eiwitten kunnen leiden tot ongecontroleerde celgroei en kanker.