Cellecykluskontroll

Cellecykluskontroll avser de mekanismer som reglerar cellcykelns progression, så att cellen duplicerar sitt DNA och delar sig på ett korrekt sätt. Cykeln omfattar faserna G1, S, G2 och M samt en vilofas mellan cyklerna. Progressionen styrs huvudsakligen av cyklin-beroende kinaser (CDK) i komplex med olika cykliner, samt av olika reglerande proteiner som styr deras aktivitet och stabilitet.

Regleringen av cellcykeln bygger på fininnställda tecken och feedbackslingor. Under cykeln varierar nivåerna av olika cykliner, vilket gör att CDK-aktiviteten aktiveras vid rätt tidpunkt. CDK-aktivering kräver också aktivering eller inhibering av regulatoriska proteiner och ubiquitin-bundet nedbrytning av nyckelregulatorer, vilket gör att cellen kan ta sig vidare till nästa fas eller avsluta cykeln.

Kontrollpunkter är centrala inslag i cellecykluskontrollen. G1/S-kontrollen övervakar DNA-skada och cellstorlek innan S-fasen startar. G2/M-kontrollen kontrollerar att replikationen är avslutad och att inga skador finns före mitosen. Spindle assembly checkpoint säkerställer att kromosomerna är korrekt fästa i spolen innan kromosomerna separeras i mitosen. DNA-skaderespons växer ofta fram ur ATM/ATR-signalvägar som stabiliserar p53 och ökar uttrycket av CDK-inhibitorer som sänker CDK-aktiviteten vid behov.

Betydelse och klinisk relevans: Felaktig cellecykluskontroll är kopplad till cancer och andra sjukdomar. Förståelse av dessa mekanismer är central för cellbiologi, cancerforskning och utveckling av terapier som riktar cellcykelreglerande fel.