Zyklin-CDK-Komplexe und RB Protein — Transcript

Erklärung der Rolle von Zykline-CDK-Komplexen und RB-Protein bei der Zellzyklusregulation, besonders am G1-S-Übergang.

Key Takeaways

Zyklin D ist entscheidend für den Start des Zellzyklus und aktiviert Zyklin E.
Die Phosphorylierung des RB-Proteins ist der Schlüssel zur Freisetzung von E2F und dem Übergang in die S-Phase.
Spezifische Bindung von Zykline an CDKs steuert die Zellzyklusphasen präzise.
Histondeacetylasen verhindern ohne Phosphorylierung des RB-Proteins die Genexpression.
Der G1-S-Übergang ist der wichtigste Kontrollpunkt im Zellzyklus.

Summary

Das Video behandelt die vier Gruppen von Zykline, die spezifisch für verschiedene Zellzyklusphasen sind.
Zyklin D ist in jeder Phase vorhanden und spielt eine Schlüsselrolle bei der Aktivierung von Zyklin E.
Die Konzentration von Zyklin D muss einen Schwellenwert überschreiten, um den Übergang von G1 zur S-Phase zu ermöglichen.
Zykline binden spezifisch an bestimmte CDKs: Zyklin D an CDK4/6, Zyklin E und A an CDK2, Zyklin B an CDK1.
Der G1-S-Übergang ist ein wichtiger Kontrollpunkt, an dem das RB-Protein die Expression von Synthesegenen reguliert.
RB-Protein bindet zusammen mit einer Histondeacetylase (HDAC) an die DNA und verhindert so die Genexpression.
Phosphorylierung des RB-Proteins durch Zyklin D/CDK4/6-Komplexe löst die Bindung an HDAC und ermöglicht die Expression von Zyklin E.
Zyklin E/CDK2-Komplex phosphoryliert ebenfalls das RB-Protein, was zur Freisetzung des Transkriptionsfaktors E2F führt.
E2F aktiviert die Synthese von Proteinen für die S-Phase und bereitet den Zellzyklusübergang vor.
Die Regulation der Zykline und CDKs ist entscheidend für das Fortschreiten und die Kontrolle des Zellzyklus.

Chapters

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Speaker A

Herzlich willkommen zur nächsten Fortsetzung zum Thema Zellzyklusregulation. In diesem Video schauen wir uns etwas detaillierter die Zykline, ihre CDKs und die Wirkung auf das RB-Protein an. Es gibt vier verschiedene Gruppen von Zykline, die spezifisch für jede Zellzyklusphase sind.

Speaker A

Das Zyklin D fällt ein bisschen raus, denn das findet man in jeder Phase und entspricht dem Zyklin hier, das am Anfang durch Mück aktiviert wurde. Wenn das Zyklin D so stark exprimiert wird, dass die Konzentration von Zyklin D einen bestimmten

Speaker A

Schwellenwert erreicht, wird die Zelle mit einem weiteren Zyklin geflutet, im Zyklin E. Und wie wir sehen, ist das entscheidend, wenn wir die S-Phase hinüber wollen. Wenn die Wachstumssignale nicht stark genug sind und die Konzentration von Zyklin D unter einem oder unter dem

Speaker A

Schwellenwert irgendwo herumpletschert, kann die Zelle auch ihre Synthesemaschinerie für die nächste Phase nicht anwerfen und sie bleibt in der G1-Phase bzw. der Genolphase. Zyklin A und Zyklin D findet man dann in der G2-Phase bzw. zu Beginn

Speaker A

der Mitose. Die verschiedenen Zykline binden auch nur an bestimmte CDKs. Also Zyklin D bindet mit CDK4 oder 6, Zyklin E mit CDK2, Zyklin A ebenfalls mit CDK2 und Zyklin B mit CDK1.

Speaker A

Nachdem wir jetzt die Zykline und die dazugehörigen CDKs kennengelernt haben, schauen wir diesem Komplex mal bei der Arbeit zu. Exemplarisch am G1-S-Übergang, weil dieser Kontrollpunkt insgesamt der wichtigste ist im Zellzyklus.

Speaker A

Am Kontrollpunkt wacht das RB-Protein über die Expression der Synthesegene. Als Unterstützung sitzt noch ein weiteres Protein dabei, eine Histondeacetylase. Histone sind ja die Proteine, um die nicht abgelesene DNA gewickelt ist. Ein Histon zu acetylieren bewirkt die Lockerung der

Speaker A

festgewickelten DNA und die damit verbundene Möglichkeit, die DNA abzulesen. Die Histon-Deacetylase sorgt aber dafür, dass genau das nicht passiert. Das zwackt nämlich die Acetylreste ab und die DNA bleibt fest am Histon kleben, sozusagen. Also, wenn es nach den beiden

Speaker A

hier geht, soll ja nichts abgelesen werden. Damit sind die beiden hier aber überhaupt nicht einverstanden.

Speaker A

Die CDK4 oder 6 in Kombination mit Zyklin D phosphoryliert nun das RB-Protein. Dadurch löst sich die Bindung mit dem HDAC und das Gen für Zyklin E kann von der jetzt gelockerten DNA abgelesen werden. Damit sind wir also ungefähr an

Speaker A

diesem Punkt. Der Schwellenwert ist überschritten. Es stehen genug CDK- und Zyklin-D-Komplexe zur Verfügung, die jetzt dafür sorgen, dass genug HDAC entfernt wird, damit die Zyklin-E-Konzentration signifikant ansteigen kann.

Speaker A

Das hier sieht man: Je mehr CDK4 und 6 in Kombination mit Zyklin D sich in der Zelle befinden, umso weiter kann die Konzentration von Zyklin E und CDK2 ansteigen. Zyklin E wiederum bindet damit seiner eigenen spezifischen CDK, also in dem Fall CDK2, und phosphoryliert auch das RB-Protein. Und so einer schweren Attacke kann sich jetzt das RB-Protein nicht mehr widersetzen.

Speaker A

Es gibt den Transkriptionsfaktor E2F frei und die S-Phase-Proteine können jetzt ungehindert synthetisiert werden und der Übergang

Speaker A

zur S-Phase wird quasi jetzt vorbereitet. Ich hoffe, das Video war hilfreich. Vielen Dank fürs Zuschauen.

Topics:ZellzyklusZyklineCDKRB-ProteinG1-S-ÜbergangPhosphorylierungHistondeacetylaseE2FS-PhaseZellzyklusregulation

Frequently Asked Questions

Welche Rolle spielt Zyklin D im Zellzyklus?

Zyklin D ist in jeder Zellzyklusphase vorhanden und wichtig, um die Expression von Zyklin E zu aktivieren, was den Übergang von der G1- zur S-Phase ermöglicht.

Wie reguliert das RB-Protein die Genexpression am G1-S-Übergang?

Das RB-Protein bindet zusammen mit einer Histondeacetylase an die DNA und verhindert so die Genexpression. Durch Phosphorylierung löst sich diese Bindung, was die Expression von S-Phase-Proteinen ermöglicht.

Welche Zykline binden an welche CDKs?

Zyklin D bindet an CDK4 oder CDK6, Zyklin E und Zyklin A binden an CDK2, und Zyklin B bindet an CDK1.

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