Proliferación Muerte Desórdenes de acumulación de células Desórdenes de pérdida de células Homeostasis.

Presentación del tema: "Proliferación Muerte Desórdenes de acumulación de células Desórdenes de pérdida de células Homeostasis."— Transcripción de la presentación:

1 Proliferación Muerte Desórdenes de acumulación de células Desórdenes de pérdida de células Homeostasis

2 Señales mitogénicas Señales anti- mitogénicas vias de señalización maquinaria del ciclo celular

3 REPLICACION DE CROMOSOMAS Y CRECIMIENTO CELULAR SEGREGACIÓN DE CROMOSOMAS DIVISION CELULAR

4 S (6-8 h) síntesis de DNA (2x) también RNA y proteína G2 (3-4 h) NO síntesis de DNA Continua síntesis de RNA y proteínas M (1 h): mitosis (div.nuclear citoquinesis (div.celular) G1 Síntesis de RNA y proteínas NO síntesis de DNA

5 Go :Start Punto de restricción

6 G1 S G2 M Tres clases de complejo Ciclina-Cdk: Los de G1 Los de fase S Los de Mitosis Ciclina-CDK de G1 Ciclina-CDK de S Ciclina-CDK mitótica Si célula va a replicarse: 1 o expresión de ciclina-Cdk de G 1 Cic-Cdk de G 1 : Preparan a célula para S  En S: síntesis de DNA  se transcriben genes para enzimas de síntesis de DNA Cic-Cdk de S: Pi-lación de proteínas de complejo de pre-replicación Cic-Cdk de M: Pi-lación de proteínas para condensación de cromosomas, retracción de envoltura nuclear, ensamblaje de huso, alineamiento de cromosomas

7 SISTEMAS DE ESTUDIO DE CICLO CELULAR Saccharomyces cerevisiae – Leeland Hartwell Schizosaccharomyces pombe – Paul Nurse Huevos y embriones – Tim Hunt

8 CICLINAS Y QUINASAS DEPENDIENTES DE CICLINAS (CDKs) Organismo/ProteínaNombre. S. pombe. CDK (sólo 1)Cdc2 Ciclina mitótica (sólo 1)Cdc13 S. cerevisiae. CDK (sólo 1)Cdc28 Ciclina de G 1 medioCln3 Ciclina de G 1 tardíoCln1,Cln2 Ciclina de S tempranaClb5, Clb6 Ciclinas de S tardía y mitosis tempranaClb3, Clb4 Ciclinas de mitosis tardíaClb1, Clb2 Vertebrados. CDKs de G 1 medioCDK4, CDK6 CDK de G 1 tardía y S CDK2 CDKs mitóticasCDK1 Ciclinas G 1 mediociclinas tipo D Ciclinas G 1 tardío y SCiclina E Ciclina fase S y mitóticasCiclina A Ciclina mitóticaCiclina B

9 cdc = ciclo de división celular

10 Progesterona estimula maduración meiótica de oocitos de Xenopus Oocitos de ovario  (1) removido y tratado con progesterona

11 Progesterona estimula maduración meiótica de oocitos de Xenopus (3) x fertilización  sale de arresto, va a anafase y sigue con MII

12 Factor difusible en célula “arrestada” promueve maduración meiótica Factor: Factor Promotor de la Maduración (MPF)

13 Actividad MPF en Xenopus

14 Actividad MPF [ciclina B] tiempo Ttmt con RNasa Rnasa + mRNA ciclina B no degr. tiempo Ttmt Rnasa + mRNA ciclina B Actividad MPF [ciclina B] tiempo Extracto no tratado

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16 Cdc2: proteína 34kDa homóloga a PK eucariótica cDNA humano: proteína 63% idéntica Cdc13: Otro gen necesario para entrar a mitosis Homóloga a ciclina B de erizo MPF de S. pombe: Cdc2 + Cdc13 Ab contra región conservada de Cdc2K reconoce proteína de MPF de Xenopus

17 También otras proteínas importantes: cdc25 Cdc25 y Wee regulan actividad del MPF: regulan fosforilación de Cdc2

18 Ciclina mitótica: (Cdc13) + CDK (Cdc2) = MPF Wee: Protein tirosin quinasa: Pi de Y15 (inhibitoria) CAK: Cdk Activating Kinase: Pi de T161 MPF todavía inactivo Cdc25: Ptasas: sobre Y15  MPF activo Si Y15 x F: ?

19 Control del ciclo Ciclinas Proteín quinasas: regulables Sustratos de PKs: importantes para paso por fases del ciclo Protein quinasa dependiente de ciclina (CDK) Loop T ATP

20 Mecanismos que regulan actividad de CDKs Fosforilación/defosforilación de CDK Degradación de ciclina Síntesis períodica de CDKs y ciclinas Acción de proteínas inhibitorias de CDKs

21 Complejos de ciclina-CDK Complejos de G1 Cuando células son estimuladas a replicarse Preparan célula para fase S Activan factores de transcripción (enzimas requeridas para síntesis de DNA) Complejos de fase S Mantenidos inactivos por inhibidor Iniciación de replicación de DNA Sólo se replican una vez Complejos mitóticos Inducen condensación de cromosomas Ruptura de envoltura nuclear Ensamblaje de huso mitótico

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23 Al final de Anafase APC ubiquitina ciclinas mitóticas Cdh : poliubiquitinación Ciclina + CDK de G1: fosforilan e inactivan Cdh En G1 se inactiva Cdh, ciclina se acumula y tenemos Ciclina-Cdk mit. Cdc14:Ptasa activa Cdh

24 Caja de destrucción de ciclinas Arg-Thr-Val-Leu-Gly-Val-Ile-Gly-Asp Arg-Thr-Ala-Leu-Gly-Asp-Ile-Gly-Asn Arg-Ala-Val-Leu-Gly-Glu-Ile-Gly-Asn Ciclina A Ciclina B 1 Ciclina B 2

25 Complejos de ciclina-CDK Complejos mitóticos Inducen condensación de cromosomas Ruptura de envoltura nuclear Ensamblaje de huso mitótico Inicio de Anafase: Separación de cromátides, movimiento hacia polos Telofase: Microtúbulos regresan a estado de interfase Decondensación de cromosomas Re-formación de envoltura nuclear Remodelamiento de aparato de Golgi Citoquinesis Procesos controlados por: Defosforilación, degradación

26 Lámina Nuclear Envoltura nuclear: Extensión de RER Membrana nuclear interna: Lámina nuclear: Entretejido de filamentos de lámina Lámina A, B y C A y C mismo pre-mRNA A: 133 aa C-term extra B: C-term isoprenilado

27 Ser Inicio de mitosis: MPF Pi Ser en láminas Pi-A y Pi-C: en solución Pi-B: sigue asociada a membrana Depolimerización de láminas nucleares  Desintegración de envoltura

28 Células transfectadas con Lamina A (Ser  Ala)

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30 FASES G1  S Señal mitogénica: síntesis de ciclina D plegamiento y transporte a núcleo de Cdk4 y 6 3Cdks: Cdk4, Cdk6, Cdk2 Complejo fosforila: pRb, Smad3, Cdt1 y Marcks Rb reprime actividad de factores de transcripción : E2F histonas deacetilasas complejos de remodelación de cromatina Blanco de Rb-E2F: ciclina E necesaria para actividad de Cdk2 y para completar G1

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32 Factores de crecimiento, citoquinas Cascada MAPK Fosforilación de Jun Y Fos en el núcleo Regulación transcripcional Ciclinas Factor de CDKs transcripción E2F Enzimas para síntesis de DNA Regulación transcripcional Paso de fase G1 a S

33 Pi a p53  la estabiliza