Was bedeutet "Rb ist im aktiven Zustand"?

Ich lese über Cycline, cdks und Rb ( Retinoblastoma ) und einige Begriffe sind mir nicht klar.

Ich verstehe, dass, wenn CDK Rb phosphoryliert, es sich von E2F trennt und E2F als Transkriptionsfaktor wirken kann. Meine Frage bezieht sich auf die Terminologie.

Meine Fragen sind:

  1. Wenn Leute sagen „Rb ist aktiv“, meinen sie „aktiv = phosphorylierter Zustand“ (wobei E2F frei von Rb ist) oder meinen sie „aktiv = nicht phosphorylierter Zustand“?

  2. Bedeutet „aktives Cyclin“, dass Cyclin sich CDK anschließt und der Zellzyklus fortschreitet? oder ist "aktives Cyclin = Cyclin aktiviert CDK nicht und Zellzyklus pausiert"?

  3. Aktives CDK bedeutet, dass CDK durch Cyclin aktiviert wird und der Zellzyklus fortschreiten kann?

Im Allgemeinen kann man vielleicht sagen, dass Bindung (Rb mit E2F oder Cyclin mit CKD) Aktivierung bedeutet und Trennung Inaktivierung bedeutet?

Danke!

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

(Bildquelle: Kolch, Walter, et al. „ Die Rolle der Raf-Kinasen bei der malignen Transformation. “ Expert Reviews in Molecular Medicine 4.8 (2002): 1-18.)

Antworten (2)

  1. Die Terminologie "Rb ist aktiv/inaktiv" bezieht sich auf die Aktivität der Hemmung von E2F. Aktives Rb hemmt also E2F, während inaktives Rb E2F nicht hemmt.

    In Bezug auf Rb und Phosphorylierung scheint die Geschichte komplexer zu sein ( [1] beschreibt Rb als Rätsel).
    Laut [2] (dieses Zitat stammt aus der Zusammenfassung des Papiers von eLife):

    Narasimha, Kaulich, Shapiro et al. stellen nun biochemische Analysen von Rb-Proteinen vor, die – völlig unerwartet – zeigen, dass der Cyclin-D-Komplex während der G1-Phase nur eine Phosphatgruppe an Rb anfügt, obwohl diese Gruppe an einer von vierzehn verschiedenen Stellen hinzugefügt werden kann. Die resultierenden „monophosphorylierten“ Rb-Varietäten können jeweils unterschiedliche Transkriptionsfaktoren sequestrieren und deren Funktion stoppen.
    Am Restriktionspunkt werden dann schnell viel mehr Phosphatgruppen hinzugefügt und das Rb-Protein wird durch ein anderes Cyclin inaktiviert. Dieses Cyclin – genannt Cyclin E – treibt die Zellen dann in die nächste Phase des Zellzyklus. Die Feststellung, wie Cyclin E aktiviert wird, ist eine Priorität für zukünftige Forschung.

  2. + 3. Auf der Seite Cyclin-abhängige Kinase (CDK) von Wikipedia heißt es:

    Definitionsgemäß bindet ein CDK ein regulatorisches Protein namens Cyclin. Ohne Cyclin hat CDK eine geringe Kinaseaktivität; nur der Cyclin-CDK-Komplex ist eine aktive Kinase.

    Auf der Proteinkinase-Seite von Wikipedia heißt es:

    Eine Proteinkinase ist ein Kinaseenzym, das andere Moleküle, meist Proteine, modifiziert, indem es ihnen chemisch Phosphatgruppen hinzufügt (Phosphorylierung).

    Und hier ist eine schöne visuelle Erklärung aus Life: The Science of Biology (10. Auflage) : Sowohl "aktives CDK" als auch "aktiver Cyclin-CDK-Komplex" (und gemäß der anderen Antwort auch "aktives Cyclin") beziehen sich auf die Fall, in dem ein Cyclin an ein CDK gebunden ist, um einen Cyclin-CDK-Komplex zu bilden, so dass das CDK irgendein Substrat phosphorylieren könnte. (Den Zellzyklus habe ich hier absichtlich nicht erwähnt, da ich kein Experte bin und mich daher hüten zu behaupten, dass ein aktives CDK den Zellzyklus immer vorantreibt. Wenn ich das richtig verstehe, wissen wir es immer noch nicht genau wie jeder Cyclin-CDK-Komplex den Zellzyklus beeinflusst.)

    CDK



Zu deiner letzten Frage:

Im Allgemeinen kann man vielleicht sagen, dass Bindung (Rb mit E2F oder Cyclin mit CKD) Aktivierung bedeutet und Trennung Inaktivierung bedeutet?

Wie oben erwähnt, könnte man das über ein Cyclin und sein CDK sagen.
Das kann man leider nicht pauschal sagen. E2F ist hier ein Gegenbeispiel (es wird gehemmt, wenn Rb daran bindet, und aktiviert, wenn Rb sich davon trennt).
Man könnte jedoch allgemein sagen, dass, wenn etwas an ein Protein bindet, das Protein seine Form ändern kann, was dazu führen kann, dass eine Funktion aktiviert oder gehemmt wird.



[1] Dyson, Nicholas J. "RB1: ein Prototyp eines Tumorsuppressors und ein Rätsel." Gene & Entwicklung 30.13 (2016): 1492-1502.

[2] Narasimha, Anil M., et al. "Cyclin D aktiviert den Rb-Tumorsuppressor durch Monophosphorylierung." Leben 3 (2014): e02872.

Rb: Die unterphosphorylierte , aktive Form von RB1 interagiert mit E2F1 und unterdrückt dessen Transkriptionsaktivität, was zu einem Stillstand des Zellzyklus führt. (UniProt: P06400 )

Cyclin-D: Regulatorische Komponente des Cyclin D1-CDK4 (DC)-Komplexes, der Mitglieder der Retinoblastom (RB)-Proteinfamilie einschließlich RB1 phosphoryliert und hemmt und den Zellzyklus während des G1/S-Übergangs reguliert. (UniProt: P24385 )

Aktives Cyclin-D (dh Cyclin-D im Komplex mit CDK4) phosphoryliert (dh inaktiviert) Rb.

Diese Antwort macht für mich und wahrscheinlich die meisten Leute, die hier Fragen beantworten, absolut Sinn, aber angesichts der Verwirrung von OP könnte es hilfreich sein, etwas weiter zu erklären und sehr explizit anzugeben, was los ist.