Quinasa 1 dependiente de ciclina

Proteína de mamíferos encontrada en Homo sapiens

CDK1
Estructuras disponibles PDB Búsqueda de ortólogos: PDBe RCSB Lista de códigos de identificación de PDB 4YC6 , 4Y72 , 5HQ0 , 4YC3
Identificadores
Alias	CDK1 , CDC2, CDC28A, P34CDC2, quinasa dependiente de ciclina 1, quinasa dependiente de ciclina 1
Identificaciones externas	OMIM : 116940 MGI : 88351 HomoloGene : 68203 GeneCards : CDK1
Ubicación de genes ( humanos ) Chr. Cromosoma 10 (humano) [1] Banda 10q21.2 Comienzo 60,778,331 pb [1] Final 60.794.852 pb [1]
Ubicación de genes ( ratón ) Chr. Cromosoma 10 (ratón) [2] Banda 10 B5,3 | 10 36,07 cm Comienzo 69,335,146 pb [2] Final 69,352,938 pb [2]
Patrón de expresión de ARN Más datos de expresión de referencia
Ontología de genes Función molecular • actividad de transferasa • unión de nucleótidos • actividad de proteína quinasa • actividad de histona quinasa • actividad quinasa • proteína Hsp70 de unión • GO: proteína 0.001.948 unión • ARN polimerasa actividad quinasa heptapéptido repetición II CTD • de unión de ATP • serina / treonina proteína quinasa actividad • cromatina unión • Unión de ciclina • Actividad de proteína quinasa dependiente de ciclina • Actividad de proteína serina / treonina quinasa dependiente de ciclina • Actividad de receptor de virus Componente celular • centrosoma • membrana • husillo • nucleoplasma • centro organizador de microtúbulos • cuerpo central • husillo microtúbulos • mitocondria • mitótico husillo • extracelular exosome • citoesqueleto • núcleo • proteína quinasa dependiente de ciclina holoenzima complejo • citoplasma • citosol • mitocondrial matriz • endoplasmic reticulum membrana • ciclina Complejo B1-CDK1 Proceso biológico • regulación positiva de la localización de proteínas en el núcleo • ciclo del centrosoma • regulación del desarrollo embrionario • respuesta al ión cadmio • diferenciación de las células epiteliales • respuesta al compuesto cíclico orgánico • fosforilación • respuesta al ión cobre • regulación positiva del ciclo celular mitótico • regulación negativa de la apoptótica proceso • fusión pronuclear • respuesta a la actividad • regulación de la diferenciación de las células de Schwann • división celular • regulación positiva de la replicación del ADN • Envejecimiento celular • Replicación del ADN • Fosforilación de histonas • Desmontaje de la membrana nuclear mitótica • Regulación positiva de la expresión génica • Regulación positiva de la proliferación de células del músculo cardíaco • Activación de la actividad MAPK • Condensación cromosómica • Transición G2 / M del ciclo celular mitótico • Respuesta a la lesión axonal • fosforilación de peptidil-serina • regeneración de órganos animales • respuesta al compuesto organonitrógeno • respuesta a amina • reparación del ADN • ciclo celular • anafase de la promoción complejo dependiente catabólica proceso • organización de microtúbulos del citoesqueleto • respuesta a etanol • mitótico daño en el ADN G2 puesto de control de señalización • Golgi desmontaje • peptidil-treonina fosforilación • migración celular • ventricular desarrollo de las células del músculo cardiaco • respuesta a sustancia tóxica • respuesta a hidrógeno peróxido • respuesta al fármaco • respuesta celular al peróxido de hidrógeno • localización de proteínas en el cinetocoro • proceso apoptótico • proliferación de la población celular • Proceso catabólico de proteína dependiente de ubiquitina mediado por proteasoma • GO: 0007067 ciclo celular mitótico • Respuesta al daño del ADN, transducción de señales por mediador de clase p53 que resulta en detención del ciclo celular • Regulación de la expresión génica • Regulación del ciclo celular meiótico • Plasma corporal basal ciliar acoplamiento de membrana • fosforilación de proteínas • regulación positiva de la transición G2 / M del ciclo celular mitótico • desubiquitinación de proteínas • GO: 0007090 transición de fase del ciclo celular mitótico • regulación positiva de la síntesis de ATP mitocondrial transporte de electrones acoplado • entrada viral en la célula huésped • regulación de la transición G2 / M del ciclo celular mitótico • inicio de la transcripción del promotor de la ARN polimerasa II • ensamblaje complejo que contiene proteínas • regulación de la transición de fase del ciclo celular mitótico • regulación del ritmo circadiano Fuentes: Amigo / QuickGO
Ortólogos
Especies	Humano	Ratón
Entrez	983	12534
Ensembl	ENSG00000170312	ENSMUSG00000019942
UniProt	P06493	P11440
RefSeq (ARNm)	NM_001130829 NM_001170406 NM_001170407 NM_001786 NM_033379 NM_001320918	NM_007659
RefSeq (proteína)	NP_001163877 NP_001163878 NP_001307847 NP_001777 NP_203698	NP_031685
Ubicación (UCSC)	Crónicas 10: 60,78 - 60,79 Mb	10: 69,34 - 69,35 Mb
Búsqueda en PubMed	[3]	[4]
Wikidata
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La quinasa dependiente de ciclina 1, también conocida como CDK1 o homólogo de la proteína 2 del ciclo de división celular, es una proteína altamente conservada que funciona como serina / treonina quinasa y es un actor clave en la regulación del ciclo celular . ^[5] Se ha estudiado mucho en la levadura en ciernes S. cerevisiae y en la levadura de fisión S. pombe , donde está codificada por los genes cdc28 y cdc2 , respectivamente. ^[6] En los seres humanos, Cdk1 está codificado por el gen CDC2 . ^[7] Con su ciclinasocios, Cdk1 forma complejos que fosforilan una variedad de sustratos diana (se han identificado más de 75 en levaduras en gemación); La fosforilación de estas proteínas conduce a la progresión del ciclo celular. ^[8]

Estructura

Estructura cristalina del homólogo Cdk1 humano, Cdk2

Cdk1 es una proteína pequeña (aproximadamente 34 kilodaltons) y está muy conservada. El homólogo humano de Cdk1, CDC2 , comparte aproximadamente el 63% de identidad de aminoácidos con su homólogo de levadura. Además, el CDC2 humano es capaz de rescatar la levadura de fisión que porta una mutación cdc2 . ^{[7] [9]} Cdk1 está compuesto principalmente por el motivo de proteína quinasa desnuda, que comparten otras proteínas quinasas. Cdk1, como otras quinasas, contiene una hendidura en la que encaja el ATP . Los sustratos de Cdk1 se unen cerca de la boca de la hendidura y los residuos de Cdk1 catalizan la unión covalente del γ-fosfato al oxígeno de la hidroxil serina / treonina del sustrato.

Además de este núcleo catalítico, Cdk1, al igual que otras quinasas dependientes de ciclina , contiene un bucle en T que, en ausencia de una ciclina que interactúe, evita la unión del sustrato al sitio activo de Cdk1. Cdk1 también contiene una hélice PSTAIRE que, al unirse a la ciclina, mueve y reordena el sitio activo, facilitando las actividades de la quinasa Cdk1. ^[10]

Función

Fig. 1 El diagrama muestra el papel de Cdk1 en la progresión a través del ciclo celular de S. cerevisiae . Cln3-Cdk1 conduce a la actividad Cln1,2-Cdk1, lo que finalmente da como resultado la actividad Clb5,6-Cdk1 y luego la actividad Clb1-4-Cdk1. ^[5]

Cuando se une a sus socios ciclina, la fosforilación de Cdk1 conduce a la progresión del ciclo celular. La actividad de Cdk1 se comprende mejor en S. cerevisiae , por lo que aquí se describe la actividad de Cdk1 de S. cerevisiae .

En la levadura en ciernes, la entrada al ciclo celular inicial está controlada por dos complejos reguladores, SBF (factor de unión a SCB) y MBF (factor de unión a MCB). Estos dos complejos controlan la transcripción del gen G ₁ / S; sin embargo, normalmente están inactivos. SBF es inhibido por la proteína Whi5 ; sin embargo, cuando se fosforila con Cln3-Cdk1, Whi5 se expulsa del núcleo, lo que permite la transcripción del regulón G ₁ / S , que incluye las ciclinas G ₁ / S Cln1,2. ^{[11] La} actividad ciclina-Cdk1 de G ₁ / S conduce a la preparación para la entrada de la fase S (p. Ej., Duplicación de centrómeros o el cuerpo del polo del huso) y un aumento de las ciclinas S (Clb5,6 en S. cerevisiae). Los complejos Clb5,6-Cdk1 conducen directamente al inicio del origen de replicación; ^[12] sin embargo, son inhibidos por Sic1 , previniendo el inicio prematuro de la fase S.

La actividad del complejo Cln1,2 y / o Clb5,6-Cdk1 conduce a una caída repentina en los niveles de Sic1, lo que permite una entrada coherente en la fase S. Finalmente, la fosforilación por ciclinas M (p. Ej., Clb1, 2, 3 y 4) en un complejo con Cdk1 conduce al ensamblaje del huso y la alineación de las cromátidas hermanas. La fosforilación de Cdk1 también conduce a la activación de la ubiquitina-proteína ligasa APC ^Cdc20 , una activación que permite la segregación de cromátidas y, además, la degradación de ciclinas en fase M. Esta destrucción de ciclinas M conduce a los eventos finales de mitosis (p. Ej., Desmontaje del huso, salida mitótica).

Reglamento

Dado su papel esencial en la progresión del ciclo celular, Cdk1 está altamente regulado. Más obviamente, Cdk1 está regulado por su unión con sus socios ciclina. La unión de ciclina altera el acceso al sitio activo de Cdk1, lo que permite la actividad de Cdk1; además, las ciclinas imparten especificidad a la actividad de Cdk1. Al menos algunas ciclinas contienen un parche hidrofóbico que puede interactuar directamente con los sustratos, lo que confiere especificidad al objetivo. ^[13] Además, las ciclinas pueden apuntar a Cdk1 a ubicaciones subcelulares particulares.

Además de la regulación por ciclinas, Cdk1 está regulada por fosforilación. Una tirosina conservada (Tyr15 en humanos) conduce a la inhibición de Cdk1; Se cree que esta fosforilación altera la orientación del ATP, impidiendo la actividad quinasa eficaz. En S. pombe, por ejemplo, la síntesis de ADN incompleta puede conducir a la estabilización de esta fosforilación, previniendo la progresión mitótica. ^[14] Wee1 , conservado entre todos los eucariotas fosforila Tyr15, mientras que los miembros de la familia Cdc25 son fosfatasas, lo que contrarresta esta actividad. Se cree que el equilibrio entre los dos ayuda a gobernar la progresión del ciclo celular. Wee1 está controlado en sentido ascendente por Cdr1, Cdr2 y Pom1 .

Los complejos Cdk1-ciclina también se rigen por la unión directa de proteínas inhibidoras de Cdk (CKI). Una de esas proteínas, ya discutida, es Sic1. Sic1 es un inhibidor estequiométrico que se une directamente a los complejos Clb5,6-Cdk1. Se cree que la fosforilación de múltiples sitios, por Cdk1-Cln1 / 2, de Sic1 cronometra la ubiquitinación y destrucción de Sic1 y, por extensión, el momento de la entrada en la fase S. Solo hasta que se supere la inhibición de Sic1 puede producirse la actividad de Clb5,6 y puede comenzar la fase S.

Interacciones

Se ha demostrado que Cdk1 interactúa con:

• BCL2 , ^{[15] [16]}
• CCNB1 , ^{[17] [18] [19]}
• CCNE1 , ^{[17] [20]}
• CDKN3 ^{[21] [22]}
• DAB2 , ^[23]
• FANCC , ^{[24] [25]}
• GADD45A , ^{[26] [27] [28] [29]}
• LATS1 , ^[30]
• LYN , ^{[31] [32]}
• P53 , ^{[33] [34]} y
• UBC . ^[35]

Ver también

• Complejos E2F # E2F.2FpRb
• Hiperfosforilación
• cdc25
• Factor promotor de la maduración
• CDK
• ciclina A
• ciclina B
• ciclina D
• ciclina E
• Wee (ciclo celular)

Mastl

Referencias

1. GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000170312 - Ensembl , mayo de 2017
2. GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000019942 - Ensembl , mayo de 2017
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Lectura adicional

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Enlaces externos

• Descripción general de toda la información estructural disponible en el PDB para UniProt : P06493 (quinasa dependiente de ciclina 1) en PDBe-KB .