HÜCRE SİKLUSU

Labil ve stabl hücrelerde rej kapasitesi var. G1; presentetik, S; DNA sentez fazı G2; Premitotik, M; mitotik faz. Labil ve stabl hücrelerde rej kapasitesi var. BM organizasyon için şart.

Moleküler olaylar growth faktörün normal büyüme kontrol yoluyla ilişkili gen salınımını etkileyerek hücre proliferasyonuna neden olduğunu anladıktan sonra gelişti. Büyüme kontrol yoluyla ilişkili genlere protoonkogen denir. Protoonkogen yapısında değişiklik onları ONKOGENE dönüştürür.

NORMAL HÜCRE SİKLUSU Hücre çoğalması basamaklar halinde gerçekleşir (G0  G1) Büyüme faktörü  Büyüme faktörü reseptörü Sinyal iletimi Kopyalanmanın aktivasyonu Hücre bölünmesi

Gerek normal siklusta gerek tm’lerde önemli 3 basamak 1) Hücre yüzey reseptör düzeyinde 2) Uyarı iletim yolu 3) Nükleer transkripsiyon fak . Bu olaylar; SİKLİNLER ve KONTROL NOKTALARI ile regüle edilirler.

1) HÜCRE YÜZEY RESEPTÖRLERİ a) İntrinsik kinaz aktivasyonu ile ilgili b) İnt katalitik etkisi olmayan(protein kinaz aktive olur. Sitokinlerin etki yolu) c) G proteinine bağlı(pek önemli değil)

Growth faktörler int kinaz aktivitesi olan ras’a bağlanır Growth faktörler int kinaz aktivitesi olan ras’a bağlanır. Ras’a bağlanma için 2 bölge var Ras’a bağlanınca dimerize olur, ve fosforile olur. Sitozolik protein bağlanması kolaylaşır. Köprü proteine bağlanır ve fosforile res ras’ı aktive eder. MAP kinaz yolu ile nükleusa uyarı gider. S fazına girer.

Uyarı iletim yolu ile alınan sinyaller nükleusa iletilir. Nükleusta transkripsiyon gen düzeyinde yapılır ve transkripsiyon faktörleri ile kontrol edilir.

Hücre proliferasyonuna yol açan transkripsiyon faktörleri; Protoonkogenlerden c-myc Tm sup genden p53, Rb Transkripsiyon faktörleri fosforile olur, DNA’ya afinitesi değişir, gen ekspresyonu değişir.

HÜCRE SİKLUSUNDA İLERLEME Siklinler Siklin-bağımlı kinazlar (CDKs) CDK İnhibitörleri (CDKIs)

Hücre siklusu regülasyonu 1) Siklinler ve Siklin bağımlı kinazlar. 2)Kontrol noktaları p53

Hücrelerin siklusa girmesi siklinlere bağlı. Siklin +SBKkompleksi oluşunca siklinler etki eder. SBK inhibitörleri ile veya proteazlarla inaktive edilir. Kontrol noktası aktive olunca siklus durur, tamir için zaman tanınır. SBK inhibitörlerini teşvik eder. Ayrıca TGF beta büyüme inhibisyonunu sağlar.

SİKLİNLER Hücre siklusunun spesifik fazlarında sentezlenir Sırasıyla D, E, A, B ortaya çıkar

SİKLİNLER Fonksiyonları CDK’ları aktive etmektir CDK aktivasyonundan sonra siklin seviyeleri hızla düşer

CDKs Hücre siklusu boyunca inaktif formda bulunur Hücrenin diğer faza ilerlemesini hedef proteinleri fosforize ederek sağlar Siklinlerle bağlandıktan sonra fosforilasyonla aktive olur

Siklin D ve Siklin E konsantrasyon artımı Sessiz hücreler büyüme faktörleri ile uyarıldığı zaman: Siklin D ve Siklin E konsantrasyon artımı SiklinD-CDK4 ve SiklinE-CDK2 aktivasyonu RB fosforilasyonu

moleküler açma-kapama şalteri RB fosforilasyonu Hücre siklusunun moleküler açma-kapama şalteri

RB fosforilasyonu

RB fosforilasyonu  Kompleksten ayrılan hiperfosforilize RB E2F kopyalanmasını aktive eder Siklin E DNA polimeraz Timidin kinaz Dihidrofolat redüktaz vb

Hücre siklusunda G1 / S sınır noktasında ilerleme S fazına ilerlemek için SiklinE-CDK2 kompleksinin oluşması gerekir E2F’in aktive olması ile siklinE sentezi başlamıştır

Hücre siklusunda G2 / M sınır noktasında ilerleme M fazına ilerlemek için SiklinA-CDK2 kompleksinin oluşması gerekir E2F’in aktive olması ile siklinA sentezi başlamıştır

Mitozdan çıkma SiklinB-CDK1 inaktivasyonunu gerektirir Yeni bölünen hücreler; Tekrar G1’e dönebilir Sessiz döneme girebilir

SİKLİN BAĞIMLI KİNAZLAR CDK4 Siklin D ile kompleks oluşturur Kompleks RB’yi fosforile eder Hücre G1’de engel noktasına ilerler CDK2 G1 geç döneminde Siklin E ile kompleks oluşturur G1/S geçişinde rol alır S fazında Siklin A ile kompleks oluşturur G2/M geçişini kolaylaştırır CDK1 Siklin B ile kompleks oluşturur G2/M geçişinde rol oynar

HÜCRE SİKLUSU İNHİBİTÖRLERİ Cip/Kip INK4/ARF * Tümör süpressör gibi davranırlar

Cip/Kip ailesi p21, p27, p57 İnaktivasyon: Siklin-CDK kompleksine bağlanımı ile sağlanır

p21’in kopyalama aktivitesi p53’ün kontrolü altındadır Hücre siklusunda p53; Hasarlı hücrelerin; İlerlemelerini durduran veya yavaşlatan kontrol mekanizmaları tetiklemek Apoptozuna yol açmak

INK4a/ARF Gen lokusu iki protein kodlar p16INK4a p14ARF Hücre siklusunu bloke ederek tümör süpresör gen gibi davranır

p16INK4a SiklinD ile CDK4’e bağlanmak için rekabete girer SiklinD-CDK4 kompleksi oluşumunu inhibe eder RB fosforilasyonunun engellenmesi Sonuç: Hücre siklusu G1 sonunda kalır Kanserde inaktif; Mutasyon Hipermetilasyon

p14ARF p53 parçalanmasını önleyerek hücre siklusunu bloke eder

HÜCRE SİKLUSU İNHİBİTÖRLERİ Cip/Kip ailesi: P21, p27 Siklin-CDK kompleksine bağlanarak hücre siklusunu bloke eder p21, p53 tümör süpresörü ile uyarılır p21, TGF gibi büyüme süpressörlerine yanıt verir INK4/ARF ailesi p16INK4A, p14 p16INK4A, siklinD-CDK4’e bağlanır. RB’un inhibitör etkisini kolaylaştırır p14ARF, MDM2 aktivitesini inhibe ederek p53 seviyesini arttırır

HÜCRE SİKLUSU KONTROL NOKTALARI G1/S ve G2/M  Hücre siklusu kontrol mekanizmalarındaki defekt Kanser hücrelerindeki genetik bozukluğun ana nedeni

G1/S kontrol noktası  DNA hasarı kontrol edilir DNA hasarı var ise; Hücre siklusta tutulur DNA tamir mekanizmaları harekete geçer DNA hasarı tamir edilemez ise; Apoptozis harekete geçer S fazı; Hücre çoğalmadan önce son hazırlıkların yapıldığı dönem Geri dönüşü olmayan nokta

G2/M kontrol noktası DNA kopyalanmasının tamamlanması Hücrenin emniyetli bir şekilde mitoza başlaması Kardeş kromatidlerin ayrılması 

G2/M kontrol noktası Özellikle iyonize radyasyonla hasarlanan hücreler G2/M kontrol noktasını aktive eder ve hücre G2’de kalır Bu noktadaki defektler kromozomal anomalilere neden olur 