¿Cuáles son los roles de las ciclinas?

Una serie de enfermedades humanas potencialmente fatales como el cáncer implican defectos del ciclo celular. El control del ciclo celular está regulado por una familia evolutivamente conservada de serina / treonina proteína quinasas llamadas quinasas dependientes de ciclina (Cdks) y sus subunidades reguladoras, las ciclinas . Los eventos críticos del ciclo celular están regulados tanto positiva como negativamente por Cdks específicos, cuyas actividades oscilan a lo largo del ciclo celular. Las actividades de Cdk están controladas por varios mecanismos diferentes, incluida la unión de las subunidades de ciclina activadas positivamente, la inhibición por las proteínas inhibidoras de Cdk, la fosforilación por cinasas activadoras de Cdk (CAK) o quinasas inhibidoras y la defosforilación por fosfatasas reguladas por el ciclo celular.

Los miembros fundadores de la familia de las ciclinas, las ciclinas A y B, se descubrieron por primera vez como proteínas que oscilaban a lo largo del ciclo celular, alcanzando su punto máximo en las últimas fases G2 y M. Posteriormente se demostró que estas proteínas son necesarias para activar Cdk1, (también conocido como Cdc2), que se requiere para entrar en la fase M en la mayoría de los eucariotas. En el extremo N de estas ciclinas mitóticas, hay un motivo de destrucción de 9 aminoácidos (RXALG [D / N / E / V] IXN) (cuadro D), que se dirige a la proteína para la degradación dependiente de ubiquitina por el proteosoma 26S durante mitosis. La ubiquitinación está mediada por una ubiquitina ligasa E3 conocida como complejo promotor de la anafase (APC), que tiene varios objetivos clave durante la mitosis. Por ejemplo, securin, el inhibidor de la separasa, necesita degradarse al inicio de la anafase para promover la separación de la cromátida hermana.

Cuando las ciclinas se sintetizan, actúan como una proteína activadora y se unen a las Cdk formando un complejo ciclina-Cdk. Este complejo actúa como una señal para que la célula pase a la siguiente fase del ciclo celular. Eventualmente, la ciclina se degrada, desactivando la Cdk, lo que indica la salida de una fase particular.