Индуктор митоза протеинкиназа cdr2
Cdr2 является регулятором митоза серин/треониновой протеинкиназы у делящихся дрожжей S. pombe . Он кодируется ORF P87050 размером 2247 п.н. на космиде 57A10. [1] Длина белка составляет 775 аминокислот. Cdr2 является членом семейства киназ GIN4 , которые предотвращают прогрессирование митоза при наличии проблем с септином. N-конец содержит последовательность, характерную для активности серин/треонинпротеинкиназы. С-конец, хотя и не каталитический, необходим для правильной локализации Cdr2 во время интерфазы.
Нулевые конструкции Cdr2 ведут себя аналогично конструкциям дикого типа; единственная разница заключается в небольшой задержке митоза и, следовательно, клетки немного крупнее, чем в конструкциях дикого типа. Следовательно, Cdr2 не является существенным. [1] Cdr2 регулирует митотический вход посредством прямого ингибирования Wee1, который затем не может продолжаться до Cdk1 и впоследствии начинать митоз.
Во время интерфазы (G1, S, G2) Cdr2 локализуется в широкой медиальной полосе с центром в ядре. С-конец необходим для правильной локализации; расщепление любого количества остатков вблизи С-конца приводит к аномальному распределению. [2] Pom1 фосфорилирует Cdr2 на С-конце и предотвращает его распространение за пределы медиальной полосы. Ширина кортикальной полосы увеличивается пропорционально длине растущей клетки; окончательный предел составляет примерно 30% от общей длины клетки до того, как клетка вступит в митоз. [2]Когда клетка вступает в митоз, Cdr2 диффузно распределяется по цитоплазме; в метафазе в анафазе не обнаруживается корковая полоса. Во время разделения в конце анафазы Cdr2 локализуется в сократительном кольце. После цитокинеза Cdr2 снова распределяется в виде широкой медиальной полосы с центром в ядре. [1]
Pom1 представляет собой серин/треониновую протеинкиназу, локализующуюся на кончиках клеток. Это частичный механизм формирования медиального распределения Cdr2 в клетке; Было продемонстрировано, что Pom1 предотвращает диффузию Cdr2 в нерастущий конец клетки в интерфазе. [3]Как видно на фигуре 1, Pom1 напрямую ингибирует Cdr2. Это осуществляется путем фосфорилирования Cdr2 по остатку между 423 и 532 на некаталитическом С-конце. После фосфорилирования Cdr2 не может ингибировать киназу Wee1, которая затем способна поддерживать CDK1 в гиперфосфорилированном состоянии, неспособном к переходу в митоз. Мутация и делеция Cdr2 приводят к задержке входа в митоз, что приводит к увеличению размера клеток. Однако клетки все еще вступают в митоз, предположительно потому, что Cdr2 является связующим звеном только в одном пути, который связывает длину клетки с вхождением в митоз. Таким образом, Cdr2 не является существенным для принятия решения о вступлении в митоз.
Pom1 распределяется в градиенте от кончиков клеток, с максимальной концентрацией в кончиках клеток и более низкими концентрациями в медиальной области клетки, примерно перекрываясь с широкой медиальной полосой, занятой Cdr2. В небольших клетках существует более высокий уровень перекрывания между Pom1 и Cdr2, что приводит к большей степени ингибирования Cdr2; и наоборот, Cdr2 неспособен ингибировать Wee1, который затем может ингибировать CDK1. Следовательно, Cdr2 функционирует как часть сенсорного пути клеточного размера. В более крупных клетках степень перекрывания между Pom1 и Cdr2 гораздо ниже, что позволяет Cdr2 ингибировать Wee1; Затем CDK1 может способствовать вхождению в митоз.
