Zellzyklusstopp

Zellzyklusstopp bezeichnet einen Zustand einer Zelle, in dem die Fortbewegung durch den Zellzyklus an einem Kontrollpunkt angehalten wird. Er dient der Überprüfung und Reparatur von DNA-Schäden, der Verhinderung fehlerhafter Teilungen und der Koordination von Entwicklungs- und Gewebeprozessen. Stoppphasen können vorübergehend sein oder dauerhaft in Form von Seneszenz oder Apoptose enden.

Auf den Kernprüfungen des Zellzyklus wirken Cyclin-abhängige Kinasen (CDKs) und Cycline; deren Aktivität wird durch CDK-Inhibitoren wie p21, p27 oder p16 moduliert. Der Tumorsuppressor p53 führt nach DNA-Schäden zur Transkription von p21, was den Übergang G1/S blockiert, während das Retinoblastom-Protein (Rb) E2F-abhängige Gene kontrolliert. Weitere Checkpoints existieren bei G2/M und dem Spindelprüfpunkt; dort wird der Arrest durch Signale aus Replikationsstress, Chromosomenfehlern oder Spindelproblemen ausgelöst. Arrestsignale sind meist reversibel, können aber irreversibel werden, wenn der Schaden nicht repariert wird.

Ursachen umfassen DNA-Schäden, Telomerprobleme, Replikationsstress, Nährstoffmangel, oxidativen Stress und Spindelprobleme; Entwicklungsprozesse nutzen kontrollierte Arrestphasen.

Unterscheidung: G0 ist ein Ruhezustand außerhalb des regulären Zellzyklus, während ein Arrest typischerweise eine Reaktion auf Stress darstellt, deren Ziel Reparatur oder Beendigung des Zellzyklus ist. In der Medizin dient der Zellzyklusstopp als Strategie gegen Tumorwachstum, indem Proliferation gehemmt oder Zellen zur Reparatur veranlasst werden.