Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Фактор, способствующий созреванию (сокращенно MPF, также называемый фактором, способствующим митозу или фактором, способствующим фазе M) — это комплекс циклин-Cdk, который был впервые обнаружен в яйцеклетках лягушки. Он стимулирует митотическую и мейотическую фазы клеточного цикла. MPF способствует переходу в митоз (фазу M) из фазы G2 путем фосфорилирования множественных белков, необходимых для митоза. MPF активируется в конце фазы G2 фосфатазой, которая удаляет ранее добавленную ингибирующую фосфатную группу. MPF также называют M-фазовой киназой из-за его способности фосфорилировать белки-мишени в определенной точке клеточного цикла и тем самым контролировать их функцию.
Maturation promoting factor (abbreviated MPF, also called mitosis promoting factor or M Phase promoting factor) is the cyclin–Cdk complex that was discovered first in frog eggs. It stimulates the mitotic and meiotic phases of the cell cycle. MPF promotes the entrance into mitosis (the M phase) from the G2 phase by phosphorylating multiple proteins needed during mitosis. MPF is activated at the end of G2 by a phosphatase, which removes an inhibitory phosphate group added earlier. The MPF is also called the M phase kinase because of its ability to phosphorylate target proteins at a specific point in the cell cycle and thus control their ability to function.
Открытие
В 1971 году две независимые группы исследователей (Йосио Масуи и Клемент Маркерт, а также Л. Деннис Смит и Роберт Экер) обнаружили, что яйцеклетки лягушек, находящиеся в состоянии остановки в фазе G2, можно было стимулировать к переходу в фазу M путем микроинъекции цитоплазмы из яйцеклеток, подвергшихся гормональной стимуляции прогестероном.
In 1971, two independent teams of researchers (Yoshio Masui and Clement Markert, as well as L. Dennis Smith and Robert Ecker) found that frog oocytes arrested in G2 could be induced to enter M phase by microinjection of cytoplasm from oocytes that had been hormonally stimulated with progesterone.
Роль в клеточном цикле
Во время фаз G1 и S субъединица CDK1 комплекса MPF неактивна из-за ингибирующего фермента Wee1. Wee1 фосфорилирует остаток Tyr 15 субъединицы CDK1, что делает MPF неактивным. Во время перехода от фазы G2 к фазе M, CDK1 дефосфорилируется CDC25. Субъединица CDK1 теперь свободна и может связываться с циклином B, активировать MPF и индуцировать вход клетки в митоз. Существует также петля положительной обратной связи, которая инактивирует Wee1.
During G1 and S phase, the CDK1 subunit of MPF is inactive due to an inhibitory enzyme, Wee1. Wee1 phosphorylates the Tyr 15 residue of CDK1, rendering MPF inactive. During the transition of G2 to M phase, cdk1 is de phosphorylated by CDC25. The CDK1 subunit is now free and can bind to cyclin B, activate MPF, and make the cell enter mitosis. There is also a positive feedback loop that inactivates wee1.
Активация
Для активации MPF необходимо, чтобы клетка перешла из фазы G2 в фазу M. За этот переход от фазы G2 к фазе M отвечают три аминокислотных остатка. Треонин 161 (Thr 161) на CDK1 должен быть фосфорилирован CDK-активирующей киназой (CAK). CAK фосфорилирует Thr 161 только при связывании циклином B с CDK1. Кроме того, два других остатка в субъединице CDK1 должны быть активированы дефосфорилированием. CDC25 удаляет фосфатную группу с остатков треонина 14 (Thr 14) и тирозина 15 (Tyr 15), заменяя её на гидроксильную группу. Циклин B/CDK1 активирует CDC25, что приводит к образованию петли положительной обратной связи.
MPF must be activated in order for the cell to transition from G2 to M phase. There are three amino acid residues responsible for this G2 to M phase transition. The Threonine 161 (Thr 161) on CDK1 must be phosphorylated by a CDK activating kinase (CAK). CAK only phosphorylates Thr 161 when cyclin B is attached to CDK1. In addition, two other residues on the CDK1 subunit must be activated by dephosphorylation. CDC25 removes a phosphate from residues Threonine 14 (Thr 14) and Tyrosine 15 (Tyr 15) and adds a hydroxyl group. Cyclin B/CDK1 activates CDC25 resulting in a positive feedback loop.
Обзор функций
Вызывает формирование митотического веретена посредством нестабильности микротрубочек. Стимулирует митоз, то есть конденсацию хроматина, через фосфорилирование конденсинов. Три ламина, присутствующие в ядерной ламине – ламины A, B и C – фосфорилируются MPF на сериновых аминокислотных остатках. Это приводит к деполимеризации ядерной ламины и распаду ядерной оболочки на мелкие везикулы. Вызывает фосфорилирование GM130, что ведет к фрагментации комплекса Гольджи и эндоплазматической сети.
Triggers the formation of mitotic spindle through microtubule instability. Promotes mitosis i. e. chromatin condensation through phosphorylation of condensins. The three lamins present in the nuclear lamina, lamin A, B & C, are phosphorylated by MPF at serine amino residues. This leads to depolymerisation of the nuclear lamina & breakdown of nuclear envelope into small vesicles. Causes phosphorylation of GM130, which leads to the fragmentation of the Golgi and the ER.
Ингибирование миозина
МФФ фосфорилирует ингибирующие участки миозина на ранних стадиях митоза. Это предотвращает цитокинез. Когда активность МФФ снижается в анафазе, ингибирующие участки дефосфорилируются и цитокинез возобновляется.
MPF phosphorylates inhibitory sites on myosin early in mitosis. This prevents cytokinesis. When MPF activity falls at anaphase, the inhibitory sites are dephosphorylated and cytokinesis proceeds.
Разборка анафазопродвигающим комплексом
MPF распадается, когда анафазо-продвигающий комплекс (APC) полиубиквитинирует циклин B, помечая его для деградации в петле отрицательной обратной связи. В целых клетках деградация циклинов начинается вскоре после начала анафазы (поздней анафазы) – периода митоза, когда сестринские хроматиды разделяются и тянутся к противоположным полюсам веретена деления. По мере повышения концентрации циклинов B/CDK1 гетеродимер стимулирует APC к полиубиквитинированию циклинов B/CDK1.
MPF is disassembled when anaphase promoting complex (APC) polyubiquitinates cyclin B, marking it for degradation in a negative feedback loop. In intact cells, cyclin degradation begins shortly after the onset of anaphase (late anaphase), the period of mitosis when sister chromatids are separated and pulled toward opposite spindle poles. As the concentration of Cyclin B/CDK1 increases, the heterodimer promotes APC to polyubiquitinate Cyclin B/CDK1.