The cell cycle control system

Quels protéines permettent de réguler la synchronisation du cycle cellulaire?

Les protéines kinases dépendants des cyclines

Quel complexe permet de déclencher le processus de separation des chromatides soeurs lors de la métaphase-anaphase?

Le APC (Anaphase Promoting Complex), manteau jusqu’au debut de G1 et qui permet aussi de détruire les cyclines S et M

Quels sont les caractéristiques du système de control cellulaire induit par les Cdk?

• boucles de rétrocontrôle negatives (activation/inactivation irreversible)

• interaction entre les ≠ cyclines-Cdk coordonnés

À quel moment du cycle cellulaire on a des points de contrôle?

• Entre la phase G1/S

• Avant l’entrée en mitose (G2/M) pour voir si ADN réplique est intact

• Entre la métaphase et l’anaphase

Quels cyclines on retrouve dans chaque étape du cycle cellulaire?

Au cours de la phase G1 on aura le G1/S cyclines, au cours de la phase S et de G2 on aura les S cyclines et en mitose, les M cyclines suivies de APC (degradation de toutes les cyclines)

Ces cyclines s’associent à des Cdk

NB: La cyclise G1 permettent de rentrer dans le cycle cellulaire et reste constante lors du cycle

Donner les caractéristiques des CdK

• Petites sérine/thréonine kinases

• Sous-unité régulatrice de cycline pour leur activation.

• Activation complète nécessite également la phosphorylation d'un résidu thréonine près du site actif de la kinase.

• Les cellules animales, contiennent au moins 9 Cdks. Quatre seulement (Cdk1, 2, 4 et 6) sont directement impliquées dans le contrôle du cycle cellulaire.

• 100s substrats

Donner la conformation des CdK

Bilobés avec une partie N-term et une partie C-term + un domaine de liaison à la cycline et une boucle T qui change de conformation lors de la liaison avce la cycline

Décrire les changements lors du cycle cellulaire des cyclines et des CdK

• Cyclines → changement oscillatoire des concentrations

• Cdk → concentration stable, changement de l’activité

Quels sont les cyclines G1/S et quel est leur role?

Cycline E → fin G1, debut S pour déclencher replication ADN et preparer duplication centrosome

Quels sont les cyclines S et quel est leur role?

Cycline A → stimulation replication ADN + contribution aux événements mitotiques précoces

Quels sont les cyclines M et quel est leur role?

Cycline B → aide assemblage fuseau mitotique et alignement chromatides + destruction fuseau en anaphase pour sortie de mitose et citokinèse

Quels sont les cyclines G1 et quel est leur role?

Cycline D → coordination croissance cell et entrée en cycle cellulaire avec pas d’oscillation et les niveaux qui augmentent progressivement

Quel est la structure des cyclines?

2 domaines de 5 helices chacun

Combien d’étapes il y a lors de l’activation des Cdk?

2 étapes: liaison avec la cyclise (hautement régulée) et phosphorylation par les CAK

Comment peut-on inhiber les CdK?

Une deuxième phosphorylation, suite à CAK, par Wee1 (déphosphorylation par la phosphatase Cdc25 possible)

Faire un schema résumant le principe de regulation des M-CdK

C’est quoi un système bistable?

Système capable d'exister de manière stable dans l'une des deux états, mais pas dans un état intermédiaire

Donner des inhibiteurs des CdK

• Famille p16/INK (p16, p15, p18, p19) : compétition avec les cyclines pour leur liaison aux Cdk

• Famille p21/CIP/KIP (p21, p27, p57) : inactivent toutes les Cdk impliquées dans la progression du cycle cellulaire

Qu’est-ce que entraine une mutation des CKI?

Cancer

C’est quoi APC (anaphase promoting complex)?

Une ubiquitine ligase E3 permettant la proteolyse des cyclines et des proteines qui tiennent ensemble les chromatides soeurs (degradation des sécurines pour libérer la séparase qui va séparer les 2 chromatides pas degradation des cohesines)

Quel autre ubiquitine ligase existe dans le cycle cellulaire?

Le complexe SCF pendant la transition G1/S (actif lors de tout le cycle et inactivé lors de l’activité de APC) qui degrade les inhibiteurs des CdK

Faire un schema résumant l’activité d’APC

Donner une famille de FdT permettant de réguler le cycle cellulaire

Les facteurs de transcription E2F → déclenchant la synthèse des cyclines E puis celle des cyclines A

Comment peut-on réguler E2F?

Grace à Rb (Retinoblastoma protein) → en conditions basales Rb inactive E2F et lors de l’entrée en phase S on a phosphorylation de Rb = liberation de E2F qui permet la transcription d’enzymes nécessaires pour la phase S

NB: Rb → supresseurs de tumeur