Inductor de mitosis proteína quinasa cdr2
Cdr2 es un regulador mitótico de la proteína quinasa de serina / treonina en la levadura de fisión S. pombe . Está codificado por el ORF P87050 de 2247 pb en el cósmido 57A10. [1] La proteína tiene 775 aminoácidos de longitud. Cdr2 es un miembro de la familia de quinasas GIN4 , que previene la progresión de la mitosis si hay un problema con la septina. El extremo N contiene una secuencia característica de la actividad de la proteína quinasa serina / treonina. El extremo C, aunque no catalítico, es necesario para la localización adecuada de Cdr2 durante la interfase.
Las construcciones nulas de Cdr2 se comportan de manera similar a las construcciones de tipo salvaje; la única diferencia es un ligero retraso en la mitosis y, en consecuencia, las células son ligeramente más grandes que en las construcciones de tipo salvaje. Por lo tanto, Cdr2 no es esencial. [1] Cdr2 regula la entrada mitótica a través de la inhibición directa de Wee1, que luego es incapaz de continuar con Cdk1 y posteriormente iniciar la mitosis.
Durante la interfase (G1, S, G2), Cdr2 se localiza en una banda medial ancha que se centra en el núcleo. El terminal C es necesario para una localización correcta; la escisión de cualquier número de residuos cerca del extremo carboxi da como resultado una distribución anormal. [2] Pom1 fosforila Cdr2 en el extremo C-terminal y evita que se extienda más allá de la banda medial. El ancho de la banda cortical aumenta proporcionalmente con la longitud de la célula en crecimiento; el límite final es aproximadamente el 30% de la longitud total de la célula antes de que la célula entre en mitosis. [2]Cuando la célula entra en mitosis, Cdr2 se distribuye de manera difusa a través del citoplasma; no hay banda cortical detectable en metafase en anafase. Durante la tabicación al final de la anafase, Cdr2 se localiza en el anillo contráctil. Después de la citocinesis, Cdr2 se distribuye nuevamente en una amplia banda medial centrada en el núcleo. [1]
Pom1 es una proteína quinasa de serina / treonina que se localiza en las puntas de las células. Es un mecanismo parcial para la formación de la distribución medial de Cdr2 en la célula; Se ha demostrado que Pom1 evita que Cdr2 se difunda en el extremo que no crece de la célula en interfase. [3]Como se ve en la figura 1, Pom1 inhibe directamente Cdr2. Esto se realiza mediante la fosforilación de Cdr2 en un residuo entre 423 y 532 en el extremo C no catalítico. Una vez fosforilado, Cdr2 es incapaz de inhibir la quinasa Wee1, que luego es capaz de mantener CDK1 en un estado hiperfosforilado incapaz de progresar hacia la mitosis. La mutación y deleción de Cdr2 provocan un retraso en la entrada mitótica, lo que conduce a células más grandes. Sin embargo, las células todavía entran en la mitosis, presumiblemente porque Cdr2 es el enlace en una sola vía que acopla la longitud de la célula a la entrada mitótica. Por tanto, Cdr2 no es esencial para la decisión de entrar en mitosis.
Pom1 se distribuye en un gradiente desde las puntas de las células, con la concentración máxima en las puntas de las células y las concentraciones más bajas en la región medial de la célula, superponiéndose aproximadamente con la banda medial ancha ocupada por Cdr2. En células pequeñas, existe un mayor nivel de superposición entre Pom1 y Cdr2, lo que conduce a un mayor grado de inhibición de Cdr2; a la inversa, Cdr2 es incapaz de inhibir Wee1, que luego es libre de inhibir CDK1. Por lo tanto, Cdr2 funciona como parte de una ruta de sensor del tamaño de una celda. En células más grandes, hay un grado mucho menor de superposición entre Pom1 y Cdr2, lo que permite que Cdr2 inhiba Wee1; Entonces, CDK1 puede promover la entrada mitótica.
