Ингиби́тор цикли́н-зави́симой кина́зы ( англ. Cdk inhibitor protein, CKI, CDI, CDKI ) — белок , блокирующий активность циклин-зависимой киназы отдельно или циклин-зависимой киназы в комплексе с циклином . Обычно сдерживающая активность CKI приурочена к фазе G ₁ клеточного цикла . К тому же, активация CKI может происходить в ответ на повреждения ДНК или может быть вызвана внеклеточными ингибирующими сигналами .

Большинство эукариотических организмов обладают ингибиторами циклин-зависимых киназ. В животных клетках выделяют два семейства CKI: Cip/Kip и . Ингибиторы семейства Cip/Kip блокируют циклин-зависимую киназу в комплексе с циклином, а ингибиторы семейства INK4 блокируют отдельные циклин-зависимые киназы и .

Строение и классификация

Большинство эукариот обладают ингибиторами циклин-зависимых киназ. При этом структурно ингибиторы CKI различаются для представителей разных таксонов . Ингибиторы циклин-зависимых киназ у животных подразделяются на два семейства на основе структурных и функциональных особенностей: Cip/Kip (англ. C DK i nteracting p rotein/ k inase i nhibitor p rotein — «белок, взаимодействующий с Cdk»/«белок, ингибирующий киназу») и INK4 (англ. in hibitor of k inase 4 — «ингибитор киназы 4») .

Ингибиторы циклин-зависимых киназ, характерные для отдельных представителей модельных организмов

Вид	Название	Альтернативное название	Гомологи	Функции
S. cerevisiae			Rum1	Ингибирует S-Cdk и M-Cdk, блокирует активность Cdk в G 1 -фазе
	Far1			Ингибирует G 1 /S-Cdk в ответ на феромоны спаривиния
S. pombe	Rum1		Sic1	Ингибирует S-Cdk и M-Cdk, блокирует активность Cdk в G 1 -фазе
D. melanogaster	Roughex/Rux			Ингибирует S-Cdk и M-Cdk, блокирует активность Cdk в G 1 -фазе
	Decapo/Dap		Cip/Kip	Ингибирует G 1 /S-Cdk, блокирует активность Cdk в G 1 -фазе
X. leavis	Xic1	Kix1	Cip/Kip	Ингибирует G 1 /S-Cdk и S-Cdk
H. sapiens	p21	Cip1/Waf1	Cip/Kip	Ингибирует G 1 /S-Cdk и S-Cdk, активирует циклин D-Cdk4
	p27	Kip1	Cip/Kip	Ингибирует G 1 /S-Cdk и S-Cdk, активирует циклин D-Cdk4
	p57	Kip2	Cip/Kip	Ингибирует G 1 /S-Cdk и S-Cdk, активирует циклин D-Cdk4
	p15 INK4b		INK4	Ингибирует Cdk4 и Cdk6
	p16 INK4a		INK4	Ингибирует Cdk4 и Cdk6
	p18 INK4c		INK4	Ингибирует Cdk4 и Cdk6
	p19 INK4d		INK4	Ингибирует Cdk4 и Cdk6

Функции

На протяжении фазы G ₁ в растущей клетке блокируется активность циклин-зависимых киназ (англ. Cdk ) до момента вступления клетки в очередной клеточный цикл . Сдерживание активности Cdk обеспечивается тремя контрольными механизмами. Во-первых, снижением экспрессии генов циклинов . Во-вторых, увеличением степени деградации циклинов. Наконец, к третьему типу сдерживания активности Cdk относятся ингибиторы CKI. Помимо обеспечения стабильного роста клетки в фазе G ₁ ингибиторы циклин-зависимых киназ участвуют в аресте клеточного цикла на стадии G ₁ в ответ на неблагоприятные внешние условия. К тому же события клеточного цикла могут блокироваться с участием CKI при повреждениях ДНК .

Ингибиторы циклин-зависимых киназ: Sic1 у , Rum1 у делящихся дрожжей и Rux у Drosophila — несмотря на структурные различия обладают как минимум тремя сходными функциональными особенностями. Во-первых, основными мишенями данных CKI являются митотические циклин-киназы (англ. M-Cdk ) и циклин-киназы синтетической фазы клеточного цикла (англ. S-Cdk ). В то же время указанные ингибиторы CKI не могут блокировать циклин-зависимые киназы, обеспечивающие переход клетки из фазы G ₁ в S-фазу (англ. G ₁ /S-Cdk ). Наконец, третьей характерной особенностью всех перечисленных ингибиторов CKI является способ их деактивации. Все они разрушаются после фосфорилирования со стороны активных циклин-зависимых киназ .

В животных клетках ингибиторы циклин-зависимых киназ разделяются на два основных семейства: Cip/Kip и INK4. Ингибиторы семейства INK4 блокируют циклин-зависимые киназы Cdk4 и Cdk6 регулирующие G ₁ -фазу клеточного цикла. Ингибиторы семейства Cip/Kip блокируют циклин-зависимую киназу в комплексе с циклином. К основным субстратам Cip/Kip-ингибиторов относятся циклин-киназные комплексы G ₁ /S-Cdk и S-Cdk, отвечающие, соответственно, за G ₁ /S-переход и вступление в S-фазу .

Примечания

Комментарии

Источники

Литература

• Morgan D. O. The cell cycle: principles of control. — New science press, 2007. — P. 40-41. — 297 p. — ISBN 978-0-9539181-2-6 .