Whi5

Whi5

Whi5는 신생 효모 세포 사이클, 특히 G1 단계에서 [1]전사 조절제이다.G1 특이 유전자의 전사에 관여하는 SBF의 억제제이다.Cln3는 SBF로부터의 Whi5의 분리를 촉진하고, 그 분리는 S상 [2]진입에 필요한 유전자의 전사를 일으킨다.

셀 사이클 진행에서의 역할

세포주기의 체크포인트의 시작. 이는 세포가 후기 G1에서S 단계로 진입할 수 있도록 하며 세포로부터의 자극에 대해 모두 또는 전혀 반응하지 않는다.체크포인트는 세포가 G0 또는 G1 단계로 진입할 수 있도록 하며 세포 조건이 세포 사이클에 진입하기에 충분해야 합니다. 예를 들어, 세포가 굶주리거나 영양소가 고갈되면 세포 사이클의 진행을 중단합니다.그러나 시작 체크포인트가 충족되면 세포는 DNA 복제를 시작할 수 있고 세포는 성장을 멈춥니다.G1 특이 유전자의 전사로 이어지는 일련의 사건에서 Whi5는 [2]전사의 조절에 관여한다.

David Morgan에 따르면 SCB 결합인자(SBF)와 MCB 결합인자(MBF)는 각각 SCB와 MCB에 결합하는 전사인자이다.SCB와 MCB는 G1 특이적 단백질을 발현하는 주요 유전자의 상류 프로모터 영역에 있으며, 이는 G1에서 S 단계로의 [1]전이를 신호로 한다.전사 인자는 헤테로디머로 DNA 결합 단위(Swi4 및 Mbp1)와 조절 서브 단위(Swi6)를 포함한다.SCB에는 Swi4 및 Swi6가 포함되어 MCB에는 Mbp1 및 [2]Swi6가 포함되어 있습니다.따라서 SBF와 MBF의 활성화는 G1 특이 유전자의 전사를 초래할 것이다.

SBF와의 상호작용

Robertus de Bruin et al.에 의해 수행된 연구에서.(2004) 연구자들은 Whi5가 SBF와 결합하는 중요한 조절 단백질이라는 것을 발견했다.따라서 G1 특이적 SCB 제어 유전자는 Whi5에 의해 상류로 조절되어 [2]전사를 억제한다.G1 초기 단계에서 SBF를 통해 프로모터에 결합하는 안정 결합 단백질로, 전사 활성화가 큐잉되기 전에 Whi5가 SBF로부터 분리된다.따라서 그 활성은 Whi5가 SBF 제어 [2]유전자의 억제제라는 생물학적 정의를 뒷받침한다.또한 Michael Costanzo 등의 다른 연구.(2004)는 G1/S 프로모터에 Whi5를 채용하기 위해 SBF가 필요하다고 설명합니다.이는 이들의 상호작용이 [3]안정적이기 때문입니다.

Whi5 규제

데이비드 모건에 따르면 사이클린-CDK 복합체 단위인 Cln3/Cdk1은 억제성 과인산화를 통해 [1]Whi5의 SBF로부터의 해리를 촉진한다.또한 de Bruin에 따르면 Cdc28 CDK는 [2]Whi5의 인산화에 관여하는 것으로 생각된다.Cdc28은 Cln1, Cln2, Cln3에 의해 활성화되며 세포주기 [3]진행의 중요한 부분이다.일단 활성화되면 Whi5의 연관성과 SBF로부터의 최종적인 해리는 S기로의 전이를 활성화시킨다.메타조아 망막아종 단백질(Rb)과 같이 G1의 많은 위치에서 인산화되지만, 특정 형광체 잔존물만이 G1에서 S [2]상으로의 이행과 관련이 있다.또한 Whi5 인산화로 SBF의존성 전사활성화 및 세포주기 진행의 타이밍이 결정된다고 de Bruin은 설명한다.예를 들어 cln3' 및 whi5' 돌연변이에서는 whi5가 없으면 Cln3 활성화의 필요성이 무시되기 때문에 세포는 S상에 더 빨리 진입합니다.따라서 cln3Ω 및 whi5Ω 세포에서는 Cln3/Cdk1 및 기타 사이클린에 의한 억제적 인산화로 세포주기 진행시기가 조절되지 않아 세포크기가 작아진다.따라서 Cln3/Cdk1은 Whi5의 해리와 [2]해리가 필요한 타이밍에 중요하다.Whi5만으로는 세포 주기 이벤트의 정확한 타이밍을 결정할 수 없지만 [3]전환 시작에는 영향을 미칩니다.

Costanzo et al.에 따르면.(2004년) Whi5는 [3]Whi5의 CDK 인산화에 따라 국소화가 변화하는 것으로 생각된다.전사인자와 마찬가지로, 그것은 핵 또는 핵의 바깥쪽으로 국부화 될 것이다.CDK가 활성화되어 Whi5와 관련지어지면 Whi5는 SBF에서 분리되어 핵에서 나옵니다.단, CDK가 존재하지 않거나 활성화되지 않은 경우 Whi5는 다시 핵에 위치하게 됩니다.Whi5는 후기 유사분열과 G1 단계에서 핵에 있다.유사분열 출구 네트워크가 활성화되고 CDK 활동이 감소하면 Whi5가 핵으로 들어갑니다.그리고 Cln3가 CDK를 활성화하면 Whi5의 해리와 그에 수반되는 [3]핵으로부터의 이탈을 일으킨다.

Whi5 및 Cln3 희석

Kurt Schmoller et al. (2015)의 연구에 따르면 Cln3의 농도가 증가함에 따라 세포 크기도 증가하고 있습니다.따라서 Cln3의 총 농도는 시작 전 G1에 [4]도달할 때까지 일정합니다.또한 동일한 측면에서 Whi5의 양은 증가 또는 감소하지 않지만 세포 크기가 커짐에 따라 총 Whi5 농도는 감소한다.따라서 Whi5 총농도는 감소하고 Cln3 총농도는 일정하게 유지되며, 세포 성장을 통한 Whi5 희석은 증식을 억제한다.연구진은 S/G2/M 단계에서 Whi5가 크기에 따라 합성된다는 것을 발견했다.도터 셀이 태어났을 때 작은 셀은 Whi5의 높은 농도를 가지므로 셀이 시작 전 단계로 유지됩니다.세포 크기가 커짐에 따라 예비 Whi5 양이 더 큰 세포량으로 희석되어 일정한 Cln3 농도가 Whi5 억제제 농도보다 커진다.따라서 Whi5와 Cln3의 농도는 셀이 언제 S상에 [4]진입할지에 대한 타이밍 기준이 있는 이유를 설명할 수 있다.따라서 Whi5 억제제와 Cln3와의 배위는 세포 크기를 조절하는 중요한 단백질이다.

SBF 제어 유전자

Whi5가 SBF 제어 유전자와 분리되면 주요 유전자의 전사가 일어나 세포가 S상으로 진입한다.이러한 유전자에는 다음 [1]단계의 시작에 중요한 G1/S 및 S 사이클린이 포함됩니다.Vishwanath Iyer et al.에 따르면(2001) SBF 제어 유전자는 발아 및 막 및 세포벽 생합성에 중요하다.따라서 Whi5는 세포 주기 이벤트의 [5]중요한 조절제이다.

레퍼런스

  1. ^ a b c d Morgan, David (2007). The Cell Cycle: Principles of Control. Oxford: New Science Press.
  2. ^ a b c d e f g h Bruin, Robertus (2004). "Cln3 Activates G1-Specific Transcription via Phosphorylation of the SBF Bound Repressor Whi5". Cell. 117 (7): 887–898. doi:10.1016/j.cell.2004.05.025. PMID 15210110.
  3. ^ a b c d e Costanzo, Michaeal; Nishikawa, Joy; Tang, Xiaojing; Millman, Jonathan; Schub, Oliver; Breitkreuz, Kevin; Dewar, Danielle; Rupes, Ivan; Brenda, Andrews; Mike, Tyers (June 25, 2004). "CDK Activity Antagonizes Whi5, and Inhibitor of G1/S Transcription in Yeast". Cell. 117 (7): 899–913. doi:10.1016/j.cell.2004.05.024. PMID 15210111.
  4. ^ a b Schmoller, KM; Turner, JJ; Koivomagi, M; Skotheim, JK (October 8, 2015). "Dilution of the cell cycle inhibitor Whi5 controls budding-yeast cell size". Nature. 526 (7572): 268–272. doi:10.1038/nature14908. PMC 4600446. PMID 26390151.
  5. ^ Iyer, V. R.; Horak, C. E.; Scafe, C. S.; Botstein, D.; Snyder, M.; Brown, P. O. (2001). "Genomic binding sites of the yeast cell-cycle transcription factors SBF and MBF". Nature. 409: 533–538. doi:10.1038/35054095.