Darvas Zsuzsa, László Valéria

Sejtbiológia


G0–G 1 átmenet

A soksejtű felnőtt szervezetben a legtöbb sejt G0 szakaszban van. Megfelelő külső környezeti hatásra, ami legtöbbször egy növekedési faktor vagy az extracelluláris mátrix megfelelő komponense, a sejt visszatérhet a sejtciklusba. A visszatérésben a kritikus pont a G1ben lévő restrikciós pont. A növekedési faktorok, vagy az extracelluláris fehérjék által kiváltott szignál transzdukció hatására a sejtben átíródik és szintetizálódik az addig hiányzó D-ciklin, ugyanakkor lecsökken néhány Cdk gátló molekula mennyisége, elsősorban úgy, hogy a proteaszómában való lebomlásuk fokozódik, egyszóval aktiválódik a Cdk rendszer. A Cdk gátló fehérjék, a p16, p15, p18 és p19 (p a proteint, a számok pedig a protein molekulasúlyát jelölik) jellemzője, hogy specifikusak, kizárólag a Cdk4 és a Cdk6 működését gátolják. Egyrészt, megakadályozzák a D-ciklin kötődését, másrészt a már kialakult a komplex működését is gátolják. Az aktív Cdk4/6-D-ciklin komplex legfontosabb szubsztrátja a pRb (retinoblasztoma, a retina tumoros megbetegedését okozó gén terméke) és kisebb mértékben a p107 valamint a p130 fehérjék. Foszforilálatlan állapotban, ezek mindegyike megköti az E2F-eket, a központi szerepet betöltő transzkripciós faktor család tagjait. A pRb és a másik két fehérje térszerkezete a foszforilálódás hatására úgy változik meg, hogy elengedik az átírást serkentő E2F proteineket. Ez a foszforilálódás jelenti a sejtciklus restrikciós pontján való átlépést. Az E2F család tagjai ezután számos, az S fázisba lépéshez szükséges, illetve arra jellemző gén transzkripcióját indítják el. Ilyenek, pl., az E ciklin, az A ciklin, a timidin kináz, a DNS-polimeráz stb. Az E-ciklin a Cdk2-vel kapcsolódik és a Cdk4/6-D-ciklinhez hasonlóan, az elsősorban Rb proteint foszforilálja (pozitív visszacsatolás). Az Cdk2-A-ciklin aktivitása szükséges az S fázis elindításához (XIV.8. ábra).
A külső környezeti hatások természetesen kedvezőtlenek is lehetnek, ilyen, pl. a hipoxia (nagymértékű sejtproliferáció esetén a sejtek vérellátása nem megfelelő), vagy a DNS sérülését okozó tényezők (itt van a már említett G1 ellenőrzési pont, aminek a működésére még visszatérünk). A kedvezőtlen környezeti hatásokra aktiválódik, illetve megnő a sejtekben a p53 fehérje, ami szintén egy transzkripciós faktor, és fokozza egy másik, általános Cdk gátló fehérjének, a p21 átírását úgy, hogy kötődik a p21 génjének promoteréhez. (Mint ahogy a későbbiekben látni fogjuk a p53 más gének átírását is serkentheti). A p21 viszont gátolja mindegyik, G1 fázisban jelenlévő Cdk komplex (a Cdk46-D ciklin, a Cdk2-E ciklin és a Cdk2-A-ciklin) aktivitását is, tehát nem engedi a sejtet az S fázisba lépni. Ennek az általános Cdk gátló családnak van még két ismert tagja, a p27 és a p57. A Cdk inhibitorok megakadályozzák tehát a hibás DNS megkettőződését, felfüggesztik a sejtciklust, lehetővé téve a hiba kijavítását. Röviden, meggátolják, hogy genetikailag különböző sejteket eredményezzen a sejt osztódása (lásd a XIV.8. ábrát).
 
XIV.8. ábra. Összefoglaló ábra a G0 fázisból a sejtciklusba való visszatérés feltételeiről, és a visszatérés gátlásáról
 
A fentiekben említésre került a két legismertebb tumor szuppresszor géntermék. Az egyik a p53, amelynek a hiánya, vagy funkcióképtelen formája a tumorok felében kimutatható. A tumorok kialakulásának másik gyakori oka az rb gén recesszív mutációja. Lényegében az összes felsorolt Cdk gátlót kódoló gén a tumor szuppresszorok közé tartozik, hiszen mindegyik gátolja a Cdk-k aktivitását, és így a sejt osztódását.
 

Sejtbiológia

Tartalomjegyzék


Kiadó: Semmelweis Kiadó

Online megjelenés éve: 2026

ISBN: 978 963 331 704 4

Reméljük, hogy a hallgatóknak nemcsak egy olyan jegyzetet készítettünk, amelyet meg kell tanulniuk, de sikerült belevinnünk azt az érzést is, amely a jegyzet megírásakor és átírásakor eltöltött minket. Ez az érzés a csodálat. Milyen csodálatos kis egység a sejt, milyen tökéletesen és logikusan szervezett! Mi sem, és így a hallgató sem menekülhet meg a molekuláris szemlélettől, amely manapság a biológia és az orvostudomány minden területén uralkodóvá vált. Igyekeztünk csak annyi molekulát és molekuláris mechanizmust megemlíteni, amelyet feltétlenül szükségesnek tartottunk a sejtben zajló folyamatok megismeréséhez és megértéséhez. Kívánjuk, hogy a leírtak segítsék a hallgatókat más tárgyak anyagának megértésében és elsajátításában is. A jegyzet immáron negyedik, javított kiadását tartják a kezükben és persze ez is több, mint az előző. Mentségünkre legyen mondva a többlet nemcsak több szöveget, de több képanyagot és ábrát is jelent. Reméljük ez segít jobban megérteni a sejtekben zajló, néha bizony komplikált eseményeket. (a szerzők)

Hivatkozás: https://mersz.hu/darvas-laszlo-sejtbiologia//

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

Kivonat
fullscreenclose
printsave