Cellcykelreglering

Kurs: Basvetenskap 5 Moment 2

Vad är det?

• Systemet av cykliner, cyklinberoende kinaser (CDK) och kontrollstationer som avgör om och när en cell delar sig.
• Nästan all cancer innehåller en defekt i denna maskin – det är den gemensamma slutpunkten för de flesta onkogener och tumörsuppressorgener.

Varför är det viktigt / Mekanism

• Cellcykelns faser: G1 (tillväxt) → S (DNA-replikation) → G2 (förberedelse) → M (mitos). Vilande celler ligger i G0.
• Drivkraften är cyklin–CDK-komplex som bildas och bryts ned i fas:
  • Cyklin D–CDK4/6 driver genom tidig G1.
  • Cyklin E–CDK2 driver genom S-övergången.
  • Cyklin A–CDK2 driver S-fas.
  • Cyklin B–CDK1 driver mitosen.
• Restriktionspunkten i G1 är den viktigaste: efter den är cellen oberoende av yttre tillväxtsignaler och fullföljer delningen.
  • Molekylärt: tillväxtsignal → Cyklin D → CDK4/6 → fosforylering av Rb → Rb släpper E2F → E2F transkriberar S-fasgener.
  • Hämmare (CDK-inhibitorer): p21, p16, p27 bromsar systemet.
• DNA-skadekontroll: DNA-skada → ATM/ATR → p53 → uppreglering av p21 (cellcykelstopp) och GADD45 (reparation). Om skadan inte kan repareras: p53 → BAX → Apoptos.
• Mitotisk spindelkontroll i metafas ser till att alla kromosomer är korrekt fästa; defekt kontroll ger Aneuploidi.

Klinisk relevans & Diagnostik

• Vanliga cancerdefekter i systemet: amplifiering av Cyklin D eller CDK4, inaktivering av Rb, p16 eller p53.
• HPV utnyttjar exakt dessa noder: virusproteinet E7 binder och inaktiverar Rb, och E6 bryter ned p53 – två träffar i en enda infektion.
• Läkemedel: CDK4/6-hämmare (palbociklib, ribociklib) vid hormonreceptorpositiv Bröstcancer; Mitoshämmare angriper spindelapparaten i M-fas.

Tenta-fokus

Kunna Rb-vägen utan att tveka: Tillväxtsignal → Cyklin D → CDK4/6 → fosforylerar Rb → Rb frisätter E2F → S-fas. Ofosforylerat Rb bromsar; fosforylerat Rb släpper. En förlust av Rb ger permanent frisatt E2F, dvs. okontrollerad proliferation.

Klinisk pärla

p53 kallas “genomets vaktmästare” för att den sitter i valet mellan reparation och självmord. Att den är muterad i över hälften av alla maligna tumörer är ingen slump: utan p53 kan en cell överleva DNA-skador som annars hade dödat den, och just den överlevnaden är vad Genomisk instabilitet kräver.

Kopplingar

Relaterat: p53, Retinoblastomprotein (Rb), E2F, Cyklin D, CDK4, p21, Apoptos, 13 Cancerpatogenes - Onkogener, Metastasering och Genetik