사이클린 의존 키나제 1

Cyclin-dependent kinase 1
CDK1
CDK1 .png
사용 가능한 구조물
PDB직교 검색: PDBe RCSB
식별자
별칭CDK1, CDC2, CDC28A, P34CDC2, 사이클린 의존 키나제 1, 사이클린 의존 키나제 1
외부 IDOMIM: 116940 MGI: 88351 HomoloGene: 68203 GeneCard: CDK1
직교체
종인간마우스
엔트레스

983

12534

앙상블

ENSG00000170312

ENSMUSG00000019942

유니프로트

P06493

P11440

RefSeq(mRNA)

NM_007659

RefSeq(단백질)

NP_001163877
NP_001163878
NP_001307847
NP_001777
NP_203698

NP_031685

위치(UCSC)Chr 10: 60.78 – 60.79MbChr 10: 69.17 – 69.19Mb
PubMed 검색[3][4]
위키다타
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사이클린 의존성 키나아제 1은 CDK1 또는 세포분할 주기 단백질 2 호몰로그램으로도 알려져 있으며 세린/스레오닌 키나아제 역할을 하는 보존도가 높은 단백질로 세포주기 조절의 핵심 플레이어다.[5]싹이 트는 효모 S. 세레비시아에, 핵분열 효모 S. 퐁베에 각각 유전자 cdc28과 cdc2로 부호화된다.[6]인간에서, Cdk1은 CDC2 유전자에 의해 암호화된다.[7]그것의 사이클린 파트너들과 함께, Cdk1은 다양한 표적 기판을 인산화시키는 콤플렉스를 형성한다. (75개 이상에서 효모 싹이 돋아나는 것으로 확인되었다);; 이러한 단백질의 인산화는 세포 주기 진행을 이끈다.[8]

구조

인간 Cdk1 호몰로고의 결정구조, Cdk2

Cdk1은 소단백질(약 34킬로달톤)으로 보존량이 높다.Cdk1, CDC2의 인간 호몰로그는 약 63%의 아미노산 정체성과 효모 호몰로그를 공유한다.게다가 인간 CDC2는 CDc2 돌연변이를 운반하는 핵분열 효모를 구조할 수 있다.[7][9]Cdk1은 주로 다른 단백질 키나제가 공유하는 맨 단백질 키나제 모티브로 구성된다.Cdk1은 다른 키나제들과 마찬가지로 ATP가 맞는 구획을 포함하고 있다.Cdk1의 기판은 절개부 입구 근처에 결합되며, Cdk1 잔여물은 기질 히드록실 세린/스레오닌의 산소에 γ-인산염의 공밸런트 결합을 촉진한다.

이 촉매 코어에 추가하여, Cdk1은 다른 사이클린 의존형 키나제들과 마찬가지로 T-루프를 포함하고 있어, 상호작용하는 사이클린이 없는 경우, Cdk1 활성 부지에 대한 기질 결합을 방지한다.Cdk1은 또한 PSTARE 나선형도 포함하고 있는데, 사이클린 결합 시 Cdk1 키나제 활동을 용이하게 하여 활성 부지를 이동 및 재배열한다.[10]

함수

그림 1 도표는 S. 세레비시아 세포 주기를 통해 진행 중인 Cdk1의 역할을 보여준다.Cln3-Cdk1은 Cln1,2-Cdk1 활동으로 이어지며, 결과적으로 Clb5,6-Cdk1 활동과 그 다음 Clb1-4-Cdk1 활동이 발생한다.[5]

Cyclin 파트너에 바인딩된 경우, Cdk1 인산화 작용은 세포 주기 진행을 이끈다.Cdk1 활동은 S. cerebisiae에서 가장 잘 이해되기 때문에 여기에서 Cdk1 S. cerebisiae 활동이 설명된다.

신생 효모에서 초기 세포 주기 입력은 SBF(SCB-binding factor)와 MBF(MCB-binding factor)의 두 가지 규제 복합체에 의해 제어된다.이 두 콤플렉스는 G1/S 유전자 전사를 제어하지만, 그들은 보통 활동적이지 않다.SBF은 단백질 Whi5할 때 Cln3-Cdk1에 의해 phosphorylated 하지만, Whi5이 핵으로부터 G1/S cyclins Cln1,2.[11]G1/Scyclin-Cdk1 활동 S기 진입(예:centromeres의 중복이나 스핀들 폴 몸)준비로 이어진다가 포함되어 있는 G1/S regulon고, 상승에 대한 전사를 위한 공간이 나오금지한다.Scyclins (S. serebisiae의 Clb5,6).Clb5,6-Cdk1 콤플렉스는 복제 원점 개시를 직접적으로 유도하지만,[12] Sic1에 의해 억제되어 조기 S상 개시를 방지한다.

Cln1,2 및/또는 Clb5,6-Cdk1 복합활동은 Sic1 수준의 급격한 하락을 초래하여 일관성 있는 S상 진입을 가능하게 한다.마지막으로, Cdk1과 콤플렉스인 M 사이클린(예: Clb1, 2, 3, 4)에 의한 인산화 작용은 스핀들 조립체와 자매 크로마티드 정렬로 이어진다.또한 Cdk1 인산화 작용은 크로마티드 분리를 가능하게 하고 나아가 M상 사이클린의 열화를 가능하게 하는 활성화인 유비퀴틴-단백질 리가아제 APC의Cdc20 활성화로 이어진다.M 사이클린의 이러한 파괴는 유사 분열의 최종 사건(예: 스핀들 분해, 유사분열 출구)으로 이어진다.

규정

세포 주기 진행에 필수적인 역할을 감안할 때, Cdk1은 높은 규제를 받고 있다.가장 명백하게, Cdk1은 그것의 사이클린 파트너들과의 결합에 의해 규제된다.Cyclin 바인딩은 Cdk1의 활성 사이트에 대한 접근을 변경하여 Cdk1 활동을 허용한다. 더욱이, Cyclin은 Cdk1 활동에 특수성을 부여한다.적어도 일부 사이클린에는 대상 특수성을 부여하면서 기판과 직접 상호작용할 수 있는 소수성 패치가 포함되어 있다.[13]게다가, 사이클린은 특정 세포 이하의 위치를 대상으로 Cdk1을 조준할 수 있다.

사이클린에 의한 규제 외에, Cdk1은 인산염에 의해 규제된다.보존된 타이로신(인간의 Tyr15)은 Cdk1의 억제로 이어진다; 이 인산화 작용은 효율적인 키나제 활동을 방지하는 ATP 방향을 바꾸는 것으로 생각된다.예를 들어 S. 퐁베에서는 불완전한 DNA 합성이 이 인산화의 안정화로 이어져 유사체 진행을 막을 수 있다.[14]Wee1은 모든 진핵산 인산염 Tyr15 중에서 보존되어 있는 반면, Cdc25 계열의 구성원은 인산염으로 이러한 활동에 대항한다.둘 사이의 균형은 세포 주기 진행을 조절하는 데 도움이 된다고 생각된다.Wee1은 Cdr1, Cdr2, Pom1에 의해 업스트림 제어된다.

cdk1-사이클로인 복합체도 cdk 억제제 단백질(cdk 억제제 단백질)의 직접 결합에 의해 관리된다.이미 논의된 그러한 단백질 중 하나는 Sic1이다.Sic1은 Clb5,6-Cdk1 콤플렉스에 직접 결합하는 스토이히메트릭 억제제다.Sic1의 Cdk1-Cln1/2에 의한 다중 사이트 인지화는 Sic1의 편재화 및 파괴, 나아가 S상 진입의 타이밍으로 생각된다.Sic1 억제가 극복될 때까지만 Clb5,6 활성화가 발생하고 S상 개시가 시작될 수 있다.

상호작용

Cdk1은 다음과 상호 작용하는 것으로 나타났다.

참고 항목

마스틀

참조

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추가 읽기

외부 링크