Sic1
Sic1, una proteína , es un inhibidor estequiométrico [1] de los complejos Cdk1 -Clb ( ciclinas de tipo B ) en la levadura en ciernes Saccharomyces cerevisiae . Debido a que los complejos ciclina-Cdk1 de tipo B son los impulsores de la iniciación de la fase S , Sic1 evita la entrada prematura de la fase S. [2] Se cree que la fosforilación multisitio de Sic1 cronometra la ubiquitinación y destrucción de Sic1 y, por extensión, el momento de la entrada en la fase S. [3]
En la fase G1 del ciclo celular, Sic1 se une fuertemente al complejo Cdc28-Clb y lo inhibe. [4] La baja actividad de Cdc28-Clb conduce al desmontaje del huso mitótico , el ensamblaje del complejo prerreplicativo y el inicio de la formación de yemas en la levadura.
En el punto de INICIO del ciclo celular de la levadura, las ciclinas G1-Cln3 , Cln1 y Cln 2 activan Cdc28. El complejo activado fosforilará Sic1 en múltiples sitios, lo que conduce a su degradación por el complejo SCF . [5] Cuando Sic1 se degrada, el complejo Cdc28-Clb ya no se inhibe y la célula puede entrar en la fase S / M. Por lo tanto, la inactivación de Sic1 es esencial para la transición a la fase S (figura 1).
Cdc28 en complejo con ciclina de tipo B (Cdc28-Clb) fosforila Swi5 , el factor de transcripción de Sic1. Esto promueve la exportación de Swi5 desde el núcleo al citoplasma y evita una mayor transcripción del inhibidor de cdk. Cdc28-Clb también fosforila cualquier molécula de Sic1 todavía disponible y desencadena su degradación dependiente de ubiquitina , exactamente como Cdc28-Cln. [4] Los niveles altos de Cdc28-Clb también inician la replicación del ADN y la duplicación de los cuerpos polares del huso (SPB). Luego, el huso de la metafase se ensambla y puede ocurrir la segregación cromosómica . La transcripción de Sic1 comienza durante la telofase., mediado por Swi5. Aca2 es otro factor de transcripción de Sic1, pero permanece inactivo hasta G1. [6] Al final de la mitosis, Sic1 participa en la inactivación de Cdc28-Clb. [7]
Para ser reconocido por Cdc4 del complejo SCF , Sic1 tiene que ser fosforilado , a menudo por complejos Cyclin-Cdk, al menos en 6 de los 9 sitios cdk (Fig. 2). [8] Sic1 también puede ser fosforilada por otras quinasas, como Pho85-Pc11 , una quinasa que se vuelve esencial cuando Cln1 y Cln2 están ausentes. [9] Sic1 también tiene un papel en la respuesta a osmostress. La proteína quinasa activada por estrés (SAPK) Hog1 fosforila Sic1 en un solo residuo en el extremo carboxilo terminal . Esto conduce a la regulación a la baja de la expresión de ciclina y la estabilización de Sic1 que detiene el ciclo celular. [10]
Sic1 necesita fosforilarse en múltiples sitios para la degradación impulsada por la ubiquitinación (Fig. 2). Las múltiples fosforilaciones son necesarias para que Sic1 sea reclutado por Cdc4 en el complejo SCF. [11] El mecanismo de reconocimiento del sustrato de Cdc4 incluye la interacción con motivos de unión por consenso en la superficie del Sic1 plegado y fosforilado, los llamados fosfo-degrones de Cdc4 (CPD). Se ha demostrado que la secuencia de consenso óptima para Cdc4 es una serina o treonina fosforilada seguida de una prolina.y un aminoácido básico. Sin embargo, ninguno de los CPD en la superficie del Sic1 muestra tal composición. Por lo tanto, es necesaria la fosforilación múltiple de Sic1 para obtener una unión de alta afinidad a Cdc4. [8] Aunque este mecanismo parece ineficaz, proporciona ventajas para una célula porque es posible medir la concentración ambiental de Cln / cdc28. El número de sitios fosforilados corresponde a la concentración de Cln / cdc28 y Sic1 podría considerarse como un sensor de esta proteína. En contraste con las muchas transiciones bruscas de los bucles de retroalimentación en cascada de quinasas ultrasensibles, este mecanismo permite una regulación ajustada. [8]Además, debido a que se requieren múltiples fosforilaciones, la probabilidad de que Sic1 se degrade al azar es pequeña. Usando la fosforilación múltiple de Sic1, la célula desarrolló una estrategia para regular en gran medida el inicio de la replicación del ADN que es absolutamente vital para proporcionar estabilidad genética.
