Cicline si accumulano e diminuiscono di concentrazione durante il ciclo cellulare e attivano i CDK legandosi ad essi. Diverse cicline sono associate a diversi CDK e gli specifici complessi ciclina-CDK presenti in una cellula determinano in quale fase del ciclo cellulare si trova la cellula.
La produzione di cicline e CDK è diretta da una varietà di segnali cellulari, inclusi fattori di crescita, ormoni e danni al DNA. Quando questi segnali sono presenti, attivano fattori di trascrizione che inducono l'espressione dei geni della ciclina e del CDK. I livelli di cicline e CDK nella cellula aumentano quindi, portando alla formazione di complessi ciclina-CDK e alla progressione del ciclo cellulare.
Ecco una spiegazione più dettagliata di come le cicline e i CDK controllano il ciclo cellulare:
1. Fase G1:
- La cellula cresce e si prepara alla replicazione del DNA.
- I livelli di ciclina D aumentano e si legano a CDK4 e CDK6.
- Il complesso ciclina D-CDK4/6 fosforila la proteina del retinoblastoma (Rb), che libera il fattore di trascrizione E2F.
- L'E2F attiva l'espressione dei geni coinvolti nella replicazione del DNA.
2. Fase S:
- Avviene la replicazione del DNA.
- I livelli di ciclina E aumentano e si legano a CDK2.
- Il complesso ciclina E-CDK2 fosforila diverse proteine coinvolte nella replicazione del DNA, comprese le proteine MCM e la DNA polimerasi.
3. Fase G2:
- La cellula verifica la presenza di danni al DNA e si prepara alla mitosi.
- I livelli di ciclina A aumentano e si legano a CDK1.
- Il complesso ciclina A-CDK1 fosforila diverse proteine coinvolte nella mitosi, tra cui l'involucro nucleare e le fibre del fuso.
4. Fase M:
- Avviene la mitosi e la cellula si divide in due cellule figlie.
- I livelli della ciclina B aumentano e si legano a CDK1.
- Il complesso ciclina B-CDK1 fosforila diverse proteine coinvolte nella mitosi, tra cui l'involucro nucleare e le fibre del fuso.
