2) Cdk6
3) Cdk1 (+)
4) Cdk2
Правильный ответ — CDK1, или циклинзависимая протеинкиназа 1. В комплексе с циклином B она образует фактор, запускающий переход клетки из G2-фазы в митоз (MPF). Активация комплекса происходит после накопления циклина B и снятия ингибирующих фосфатных групп фосфатазами CDC25; одновременно формируется положительная обратная связь, быстро переводящая клетку в митотическое состояние.
В ранней профазе и прометафазе CDK1 фосфорилирует ядерные ламины, вследствие чего ламинарная сеть деполимеризуется и разрушается ядерная оболочка. Фосфорилирование компонентов конденсинового комплекса и других белков хромосом способствует компактизации хроматина и формированию митотических хромосом. Параллельно изменяется структура аппарата Гольджи, эндоплазматического ретикулума и других органелл за счёт фосфорилирования белков, поддерживающих их архитектуру и внутриклеточный транспорт.
CDK4 и CDK6 преимущественно регулируют прохождение ранней G1-фазы совместно с циклинами D, главным образом фосфорилируя белок ретинобластомы (RB). CDK2 в комплексе с циклинами E и A обеспечивает переход G1/S и репликацию ДНК, но не является основным инициатором митотической перестройки клетки. Поэтому именно CDK1 рассматривается как центральный регулятор входа в митоз и ранних митотических событий.
| Киназа или комплекс | Основной период активности | Ключевые мишени и эффекты | Отличительный признак |
|---|---|---|---|
| CDK1–циклин B | Переход G2/M и ранний митоз | Фосфорилирование ламинов, конденсинов, компонентов ядерных пор и белков органелл | Запускает конденсацию хромосом, распад ядерной оболочки и митотическую реорганизацию клетки |
| CDK1–циклин A | Поздняя G2-фаза и начало митоза | Подготовительная фосфорилизация ряда митотических субстратов, участие в переходе к митозу | Работает до деградации циклина A; полный митотический ответ определяется преимущественно комплексом с циклином B |
| CDK2–циклин E | Поздняя G1-фаза | Фосфорилирование RB, активация E2F и запуск программы репликации | Обеспечивает переход G1/S, а не распад ядерной оболочки |
| CDK2–циклин A | S-фаза и частично G2-фаза | Регуляция репликации ДНК и предотвращение повторного лицензирования репликативных участков | Связана с удвоением генома, но не с основной перестройкой хромосом в профазе |
| CDK4–циклин D | Ранняя и средняя G1-фаза | Начальное фосфорилирование RB и прохождение точки ограничения клеточного цикла | Регулирует ответ на митогенные сигналы и подготовку к репликации |
| CDK6–циклин D | G1-фаза | Фосфорилирование RB совместно с CDK4, контроль пролиферативного входа | Не является непосредственным инициатором митотической конденсации хроматина |
Активность CDK1 контролируется балансом между киназами Wee1/Myt1 и фосфатазами CDC25, что обеспечивает точность перехода к митозу. При повреждении ДНК контрольные пути задерживают активацию CDK1 и предотвращают деление клетки с нестабильным геномом. Завершение митоза связано с инактивацией CDK1 после деградации циклина B под действием APC/C. Таким образом, CDK1 связывает молекулярный контроль клеточного цикла с характерными структурными изменениями митотической клетки.