SVTR

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Les Cdk sont des sérine-thréonine kinases, enzymes qui
catalysent la phosphorylation de protéines cibles ( = substrats) jouant
un rôle dans les événements du cycle cellulaire (fragmentation
de l'enveloppe nucléaire, compaction des chromosomes, réplication
de l'ADN ....), ou dans l'avancement du cycle. Leur activité
consiste à transférer le groupement γ-phosphate de l'ATP
sur une sérine ou une thréonine, présentes dans les protéines
cibles, à condition que ces acides aminés soient dans une séquence
d'acides aminés caractéristique (séquence consensus) spécifiquement
reconnue par la kinase (exemple : Ser/Thr-Pro-X-Arg/Lys).

 

En bref, on peut retenir trois mécanismes fondamentaux qui interviennent
dans la régulation de l'activité des Cdk :

1. Les cyclines se lient aux kinases du cycle pour les rendre
   potentiellement actives. L'activité des
   Cdk est donc contrôlée par un cycle de synthèse/dégradation
   de leur cycline associée, tout au long du cycle cellulaire.
2. L'activité des complexes Cycline / Cdk peut être inhibée
   par la phosphorylation de 2 acides aminés (tyrosine 15 et thréonine
   14) : la phosphorylation de ces acides aminés se fait par les kinases
   WEE-1 et Myt 1. Au contraire, la phosphatase Cdc-25
   les déphosphoryle et ainsi active les complexes ; la phosphorylation
   d'un autre acide aminé (thréonine 161) par la CAK
   est nécessaire pour l'activation des complexes (liaison du substrat).
   
3. L'activité des complexes peut être inhibée à
   tout moment par des protéines inhibitrices, les CKI
   (Cdk
   Inhibitor) (importantes dans le contrôle de G1 et S).

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Dépolymérisation des lamines et désorganisation de l'enveloppe
nucléaire.

Pour assurer,

1/ l'ordre immuable de la succession des
quatre phases du cycle (régulation du cycle), ce sont essentiellement des
kinases cycline-dépendantes, les Cdk, qui interviennent

2/ l'obtention de deux cellules filles rigoureusement identiques (surveillance
de l'ADN), d'autres molécules interviennent dans différents
mécanismes de surveillance du cycle pour inhiber les
Cdk de la régulation du cycle et arrêter le cycle, si l'étape
précédente n'est pas terminée, ou si une "réparation"
est nécessaire.

surveillance d'aspects fondamentaux comme par exemple :

• état des molécules
  d'ADN avant, pendant et après leur réplication (DDCP
  = DNA Dammage Checkpoint),
• achèvement total de la réplication
  avant l'entrée en mitose (RCP = Replication Checkpoint)
• bon positionnement de tous les chromosomes sur la plaque métaphasique
  avant la séparation des chromatides-soeurs (MPC = mitotic Checkpoint).

La surveillance de l'intégrité de l'ADN (DDPC) n'est pas réalisée
en un point particulier du cycle mais s'effectue en réalité tout
au long de l'interphase (G1,S, G2). Ainsi, lorsqu'une lésion de l'ADN
existe, le cycle peut être arrêté soit en G1, (la cellule
n'effectue alors pas la transition G1/S), soit en S, soit en G2, (la cellule
ne rentre alors pas en mitose). La transition G1/S ne pourra donc avoir lieu
que si l'ADN est en bon état.

La surveillance de l'accomplissement de la réplication (RCP) ne représente
pas un point précis du cycle mais s'étale tout au long de la phase
S et de la phase G2. Ainsi, la cellule ne pourra pas commencer la mitose tant
que la réplication n'est pas correctement terminée et lorsqu'un
défaut de réplication est détecté, la cellule arrête
le cycle. La transition G2/M ne pourra donc se faire que si la réplication
est correctement terminée et si l'ADN n'est pas lésé.

La surveillance de l'attachement correct des chromosomes métaphasiques
au fuseau ou checkpoint mitotique (MCP) ne s'exerce que dans le court laps de
temps de la métaphase et jusqu'à ce que le dernier chromosome
ait atteint la plaque métaphasique. La transition métaphase-anaphase
ne peut avoir lieu que si tous les chromosomes sont alignés en plaque
métaphasique.

Les mécanismes de surveillance font intervenir des molécules
nouvelles, différentes des Cycline / Cdk (qui assurent la progression
du cycle cellulaire) et différentes des molécules qui interviennent
directement dans les événements du cycle.

Parmi ces molécules se trouvent des kinases qui se lient à l'ADN,
(DNA-PK) : kinase ATM* (ataxia-télangiectasia mutée),
kinase ATR (ataxia-telangiectasia Related), ainsi que les protéines
sérine-thréonine kinases Chk1 et Chk2
(check-point protein kinase).

La protéine Mad2 (Mitotic arrest deficient-2) intervient
au point de surveillance métaphase - anaphase :

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Les MAPKinases:
Mitogen Activated Protein Kinase.
•Interviennent dans de nombreux phénomènes physiologiques et cellulaires
(apoptose, croissance et différenciation cellulaire, réponse à l'osmolarité ou aux phéromones
Chez les levures, etc...)
•Sont régulées par une cascade de phosphorylation comportant 3 niveaux (MAPK, MAPKK,
MAPKKK)
•Font partie de voies de signalisation conservées parmi l'évolution (Levure, Drosophile,
Nématode, Vertébrés)

http://www.eleves.ens.fr/home/rosenfel/doc/erkmapk.pdf