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Contrôle du cycle cellulaire


Titre de l'activité : Contrôle du cycle cellulaire
Durée : 15 min

Mécanismes régulateurs de l'activité des Cdk⚓

Le principe général de régulation des Cdk est présenté ci-dessous :

Principe général de la régulation des Cdk

Protéines activatrices et inhibitrices

Identifier les protéines activatrices et inhibitrices de l'activité des Cdk

Cdc25

Wee1

CAK

Cycline (CYK)

CKI

Plus d'éléments à catégoriser

Protéines activatrices

Déposez ici

Protéines inhibitrices

Déposez ici

Wee1 ajoute des phopsphates inhibiteurs (donc protéine inhibitrice) qui seront enlevés par Cdc25 (= protéine activatrice)

Il faut la liaison à la cycline pour que la Cdk soit active (donc protéine activatrice) ; au contraire, la liaison à CKI empêche l'activité de la Cdk (donc protéine inhibitrice)

Enfin, CAK ajoute des phosphates activateurs (= protéine activatrice)

CorrectionRecommencer

Mécanismes généraux de régulation de l'activité des Cdk

Identifier les mécanismes activateurs et les mécanismes inhibiteurs de l'activité des Cdk

Destruction de la cycline

Destruction des protéines inhibitrices

Association à des protéines inhibitrices

Élimination des phosphates inhibiteurs

Phosphorylations inhibitrices

Phosphorylations activatrices

Association à la cycline

Plus d'éléments à catégoriser

Mécanismes activateurs

Déposez ici

Mécanismes inhibiteurs

Déposez ici

Les CDK sont des kinases qui phosphorylent les protéines impliquées dans le cycle cellulaire.

Les CDK sont présentes en permanence dans la cellule, mais leur activation nécessite l'association à une protéine régulatrice appelée Cycline (CYC). Le taux de cycline est variable (on voit ici la destruction d'une cycline ubiquitinylée par le protéasome)

Le complexe cycline/CDK est inactivé par :

  • association à des protéines inhibitrices (CKI = CDK-inhibitory protein)

  • phosphorylation inhibitrice de la CDK par Wee1

Il est ensuite activé par :

  • destruction de la CKI (protéolyse dépendante de l'ubiquitine par le protéasome)

  • phosphorylation activatrice de la CDK par la CAK (CDK-activating kinase)

  • élimination des phosphates inhibiteurs par une phosphatase (cdc25)

Conclusion : une cdk n'est active qu'associée à une cycline ; son activité est de plus régulée par des protéines activatrices et inhibitrices

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Effets de mutations dans les protéines régulatrices⚓

On a isolé 2 souches de levures thermosensibles (qui vous avez nommées giant et tiny) qui présentent des réponses très différentes aux températures élevées.

A haute température, les cellules giant se développent jusqu'à devenir énormes mais ne se divisent plus. Au contraire, les cellules tiny ont un cycle cellulaire très court et se divisent alors qu'elles sont beaucoup plus petites que d'habitude. Des analyses plus poussées montrent qu'il s'agit de mutations différentes du même gène.

.

A l'aide de la réponse au TD précédent, prévoir les effets de mutations activatrices ou inhibitrices dans les gènes Cdk1, Wee1 ou Cdc25.

Conséquences de mutation dans les gènes Cdk1

Mutation activatrice

Mutation inhibitrice

Cdk1

tiny

giant

Wee1

giant

tiny

Cdc25

tiny

giant

CDK1 intervient au cours de la mitose.

Les cellules giant ne font pas de mitose. Elles sont bloquées en phase G1 (d'où une croissance excessive) alors que les cellules tiny ont un cycle cellulaire raccourci au niveau de la phase G1, ce qui explique leur petite taille.

Toute mutation qui active le cycle cellulaire donnera donc des cellules tiny, au contraire, une mutation qui inhibe le cycle donnera des cellules giant.

CDK1 et cdc25 activent le cycle (ce sont donc des proto-oncogènes) alors que Wee1 inhibe la progression du cycle (c'est un gène suppresseur de tumeur).

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    • Effets de mutations dans les protéines régulatrices

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