성숙촉진인자

성숙촉진인자(줄여서 MPF, 유사분열촉진인자 또는 M상촉진인자라고도 함)는 개구리 ^[1]^[2]알에서 최초로 발견된 사이클린-Cdk 복합체이다.그것은 세포주기의 유사분열과 감수분열 단계를 자극한다.MPF는 유사분열 중에 필요한 여러 단백질을 인산화함으로써 G단계에서₂ 유사분열(M단계)로의 진입을 촉진한다.MPF는 앞서 첨가된 억제인산기를 제거하는 포스파타아제에 의해 G의₂ 말단에서 활성화된다.

MPF는 또한 세포 주기의 특정 지점에서 표적 단백질을 인산화하여 기능하는 능력을 조절하는 능력 때문에 M상 키나제로도 불린다.

검출

1971년, 독립적인 두 연구팀(Dennis Smith와 Robert Eker와 마찬가지로 Yoshio Masui와 Clement Markert)은 프로게스테론에 ^[2]^[1]의해 호르몬 자극된 난모세포의 세포질 미세 주입에 의해 G에서 체포된₂ 개구리 난모세포가 M상으로 진입하도록 유도될 수 있다는 것을 발견했다.감수분열로의 난모세포 진입을 흔히 난모세포 성숙이라고 부르기 때문에 이 세포질 인자는 성숙촉진인자(MPF)라고 불렸다.그러나 추가 연구에 따르면 MPF의 활성은 난모세포가 감수분열로 진입하는 데 제한되지 않는다.반대로 MPF는 체세포에도 존재하며, 체세포에서는 유사분열 사이클의 M상 진입을 유도한다.

확산 인자가 유사분열 진입을 조절한다는 증거는 1966년 다핵플라스모디얼 형태의 핵이 동시에 수축하는 슬라임 곰팡이 Physarum polycephalum을 사용하여 이전에 얻어졌다.세포주기가 서로 상이하지 않은 플라스모디아를 융합하는 것은 다음 유사분열 주기에서 동시 유사분열로 이어졌다.이 결과는 유사분열 진입이 "핵 시계"^[3]가 아닌 확산성 세포질 인자에 의해 제어된다는 것을 보여주었다.

구조.

MPF는 다음 2개의 서브유닛으로 구성됩니다.

사이클린 의존성 키나제 1(CDK1)은 사이클린 의존성 키나제 서브유닛이다.그것은 표적 단백질의 특정 세린과 트레오닌 잔기를 인산화하기 위해 ATP를 사용한다.
사이클린, 규제 서브유닛.사이클린은 키나아제 서브유닛이 적절한 기질과 함께 기능하기 위해 필요하다.유사분열성 사이클린은 사이클린 A와 B로 분류할 수 있다.이러한 사이클린은 "파괴 상자"라고 불리는 N 말단 영역에 9개의 잔류 서열을 가지며, 이것은 적절할 때 사이클린을 파괴하는 유비퀴틴 연결 효소에 의해 인식될 수 있습니다.

셀 사이클에서의 역할

G상 및 S상에서는₁ 억제효소 Wee1에 의해 MPF의 CDK1 서브유닛이 비활성화된다.Wee1은 효모의 Tyr-15 잔류물과 CDK1의 사람의 Tyr-15 잔류물을 인산화하여 MPF를 비활성 상태로 만든다.G상 M상 전이 중에₂ CDC25에 의해 cdk1이 탈인화된다.CDK1 서브유닛은 이제 자유롭고 사이클린 B에 결합하고 MPF를 활성화하며 세포를 유사분열로 만들 수 있습니다.wee1을 ^{[clarification needed]}비활성화하는 양의 피드백 루프도 있습니다.

액티베이션

셀이 G에서₂ M 단계로 이행하기 위해서는 MPF를 활성화해야 합니다.이러한₂ G-M 상 전이를 일으키는 세 가지 아미노산 잔기가 있다.CDK1의 트레오닌-161(Thr-161)은 CDK 활성화 키나제(CAK)에 의해 인산화되어야 한다.CAK는 사이클린 B가 CDK1에 결합될 때만 Thr-161을 인산화한다.

또한 CDK1 서브유닛의 다른 2개의 잔류물은 탈인산화로 활성화되어야 한다.CDC25는 잔류물 Threonine-14(Thr-14) 및 Tyrosine-15(Tyr-15)에서 인산기를 제거하고 수산기를 첨가한다.Cyclin B/CDK1은 CDC25를 활성화하여 정피드백 루프를 발생시킨다.

기능의 개요

미세관 불안정성을 통해 유사분열 스핀들 형성을 트리거합니다.
응축소의 인산화를 통해 유사분열, 즉 염색질 축합을 촉진합니다.
핵 라미나에 존재하는 3개의 라민(라민 A, B, C)은 세린 아미노 잔기에서 MPF에 의해 인산화된다.이것은 핵 적층체의 탈중합과 핵 외피의 작은 소포로 분해로 이어진다.
GM130의 인산화를 유발하여 골지 및 ER의 분열을 초래합니다.

대상

MPF의 영향을 받는 것은 다음과 같습니다.

염색질 축합을 가능하게 하는 응축(단상 참조)
유사분열 방추 형성에 관여하는 다양한 미소관 관련 단백질
라민, 핵 엔벨로프 열화에 기여하는 상호작용
히스톤, H₁, H₃
골지 행렬, 단편화를 유발합니다.

미오신 억제

MPF는 유사분열 초기에 미오신의 억제 부위를 인산화한다.이것은 사이토키네시스를 예방한다.MPF 활성도가 아나피기로 떨어지면 억제 부위가 탈인산되어 사이토키네시스가 진행된다.

아나페이즈 촉진 복합체에 의한 분해

MPF는 아나phase-promoting complex(APC) 폴리우비퀴트가 사이클린 B를 분해할 때 분해되어 부귀환 루프에서 분해된다.온전한 세포에서, 사이클린 분해는 자매 염색체가 분리되고 반대편 방추 극으로 당겨지는 유사분열 기간인 아나파기(후기 아나파기)가 시작된 직후에 시작됩니다.Cyclin B/CDK1의 농도가 높아짐에 따라 헤테로디머는 APC를 폴리유비퀴틴산 Cyclin B/CDK1로 촉진한다.

레퍼런스

^ ^a ^b Smith LD, Ecker RE (June 1971). "The interaction of steroids with Rana pipiens Oocytes in the induction of maturation". Developmental Biology. 25 (2): 232–47. doi:10.1016/0012-1606(71)90029-7. PMID 5562852.
^ ^a ^b Masui Y, Markert CL (June 1971). "Cytoplasmic control of nuclear behavior during meiotic maturation of frog oocytes". The Journal of Experimental Zoology. 177 (2): 129–45. doi:10.1002/jez.1401770202. PMID 5106340.
^ Rusch HP, Sachsenmaier W, Behrens K, Gruter V (October 1966). "Synchronization of mitosis by the fusion of the plasmodia of Physarum polycephalum". The Journal of Cell Biology. 31 (1): 204–9. doi:10.1083/jcb.31.1.204. PMC 2107035. PMID 6008374.

[Smith_1971-1] Smith LD, Ecker RE (June 1971). "The interaction of steroids with Rana pipiens Oocytes in the induction of maturation". Developmental Biology. 25 (2): 232–47. doi:10.1016/0012-1606(71)90029-7. PMID 5562852.

[Masui_1971-2] Masui Y, Markert CL (June 1971). "Cytoplasmic control of nuclear behavior during meiotic maturation of frog oocytes". The Journal of Experimental Zoology. 177 (2): 129–45. doi:10.1002/jez.1401770202. PMID 5106340.

[pmid6008374-3] Rusch HP, Sachsenmaier W, Behrens K, Gruter V (October 1966). "Synchronization of mitosis by the fusion of the plasmodia of Physarum polycephalum". The Journal of Cell Biology. 31 (1): 204–9. doi:10.1083/jcb.31.1.204. PMC 2107035. PMID 6008374.

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