Un tour de cycle des cellules de mammifères
Combinatoire des complexes Cycline-Cdk Association de cyclines + Cdk Gestion du cycle cellulaire Fenêtres temporelles, contrôle: - synthèse/dégradation des cyclines - CKI - phosphorylations inhibitrices des Cdk
Combinatoire des complexes Cycline-Cdk
Combinatoire des complexes Cycline-Cdk Cyclines Cdk associée Rôle Apparition Disparition D: D1, D2, D3 Cdk4/6 Progression en G1 Activation des facteurs de transcription E2F Début de G1 (sous l action des GF) Après le point R SPC E Cdk2 Préparation de la réplication Fin de G1 Après le point R Après l entrée en S SPC Libération de Cdk2 A A1 (méiose) A2 (mitose) Cdk2 Cdk1 (1%) «Firing» des FR Entretien la réplication Duplication du centrosome en S Inhibition APC (P Cdh1) G1/S Après TMA APC (indépendamment des cyclines B)
Importance des facteurs de croissance
Transition G0/G1: sécurité Régulation de la progression en G1 par la cycline D1
Régulation de l activité Cdk en G1 Les inhibiteurs de Cdk (CKI) Famille CIP-KIP p21 (Waf1, Cip1, PIC) p24 (Cip2) p27 (Kip1) p57 (Kip2) p15 (INK4B) p16 (INK4A) p18 p19-arf Famille INK4 Interagissent avec la cycline par leur domaine N-term conservé et occupent la poche ATP de Cdk Spectre large (sauf p24) Interagissent avec la face noncatalytique de la Cdk (N-term pivote de 15 C), ce qui exclut la cycline de l interaction Spécifiques de D-Cdk 4/6
Régulation de l activité Cdk en G1 Les inhibiteurs de Cdk (CKI) p21 : p53-stimulated Inhibitor of Cdk (PIC) blocage CC p27 : stimulée par «inhibition de contact» ou privation de sérum (GF) lie Cdk4 et empêche la phosphorylation activatrice de la CAK (éq T161) p24 : Tyr-PPase duale : déphosphoryle la Tyr-160 (CAK) de Cdk2 (1, pas 4/6) p15 : induite par cytokines, TGFβ p16 : sert au feed-back négatif de D-Cdk 4 (accumulation pdt sénescence) p19 : splice variant du gène p16, seule INK périodique (S + G2). Ubiquit et détruite de M à G1 : sa chûte en G1 permet l accumulation de D-Cdk 4
Régulation de l activité Cdk en G1 Régulation de D-Cdk4 en G1 p27 : - Régulation négative de D-Cdk4 en G1 - Inhibiteur stoechiométrique: Début de G1: p27>>d-cdk4 Au cours de G1 : D-Cdk4 et p27 Point R: le seuil inhibiteur de p27 est dépassé D-Cdk4 s active (T160-P) et fait franchir le point R à la cellule` - Disparition après émergence de l activité E-Cdk2: P Thr187 de p27: cible de SPC-Skp2 - Présent en abondance dans les cellules en G0 - Production stimulée dans cellules en croissance lorsqu elles arrivent à confluence Inhibition de contact Arrêt de la croissance
La protéine du rétinoblastome prb prb = protéine du rétinoblastome = gène suppresseur de tumeurs protéine nucléaire abondante qui interagit avec de nombreuses protéines chrt (Ez de remodelage de la chrt, TpF, E2F) Fonction principale séquestrer les TpF majeures E2F pendant G1 = retenir la réplication pour permettre la croissance - croissance non validée : E2F retenu par prb (pas de réplication) - croissance OK: autorisation de lâcher E2F = point de restriction R prb = protéine anti-proliférative
La protéine du rétinoblastome prb Libération de E2F = hyperphosphorylation de prb, ainsi inactive jusqu à la mitose suivante essentiellement par D-Cdk 4/6 sur une position spécifique Ser 780 2 protéines apparentées à prb = p107 et p130 E2F hétérodimère TpF E2F / DP1 ( TTTCGCGC) plusieurs DP et E2F E2F 1, 2, 3 E2F 4, 5 combinatoire prb p107 et p130
Contrôle de la phosphorylation de prb prb : 12 sites de phosphorylation (cible de nb PK/voies de signalisation) Séquence-cible de D-Cdk 4/6 = très rares (2 protéines : prb et PP1α2) prb : - R-P-P-T-S-P-I-P-H-I-P-R- 780 Ser780 P : nécessaire et suffisant pour faire chûter l affinité prb E2F PP1α2 : phosphatase qui cible Ser780 P de prb inhibée par D-Cdk 4/6
Phosphorylation de prb et franchissement du point R
Phosphorylation de prb et transition G1/S
Phosphorylation de prb et transition G1/S Oncogènes tumoraux (virus à ADN: Ag T de SV40, E1A de adénovirus, E6/E7 du papillomavirus): Liaison à prb non phosphorylé Compétition avec E2F Libération de E2F Transition G1/S non régulée
Régulation négative du passage en S Blocage du cycle par p53
Régulation négative du passage en S Blocage du cycle par p53 Mdm2 p53 (domaine N-term de transactivation) Complexe exporté dans le cytoplasme où p53 est ubiquitinylée et dégradée/pr (Mdm 2 sert de E3) DDCP/ATM Chk2 P Mdm 2 P Ser 9, 15, 20 de p53 affinité perdue entre p53 et Mdm 2 p53 libre et active p53 x 20 à 50 Mdm 2 peut être aussi inactivée par séquestration dans le nucléole (stress oncogénique p19-arf) augmente la stabilité de p53