Transition G1/S

[Guillaume69]

Bonjour,

La transition G1/S, du moins dans les cellules saines, se fait sous la dépendance de facteurs extérieurs (facteurs de croissance, MEC, ...)

Un des points clé de cette transition, c'est la levée de l'inhibition de la cycline E par des inhibiteurs tels que p21 et p27.

Ainsi, ai-je écrit dans mon cours, la cellule dispose d'un complexe CyclineE-cdk2 inactif dont la concentration ne varie pas au cours du temps, et le passage en S se fait via lorsque CycE-cdk2 devient actif...

Pourtant, il est bien établi que la concentration de CycE varie au cours du cycle (comme pour les autres cyclines), mais que la concentration de cdk2 est constante.

Alors, comment résoudre cette contradiction ?
Quand est-ce que la concentration de CycE (et donc de CycE-cdk2 inactif) est stable au cours du temps ? Plutôt en début de G1 ou en fin de G1 quand on atteint le pic de concentration ?
A moins que la cellule puisse bloquer la synthèse de CycE à tout moment ?

Et une fois qu'on passe en phase S, qu'est-ce qui explique la dégradation de CycE ? CycE-cdk2 activé (ou plutôt désinhibé) stimulerait sa propre dégradation, directement ou indirectement ?


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[amaranth]

bonsoir,
oui, je vais essayer de t'expliquai:
on sait que le complexe cycline/Cdk est très important pour le déroulement du cycle cellulaire, ce complexe est activé par les cyclines (c'est les substrats de la Cdk), et chaque phase du cycle cellulaire a ses propres cycline/Cdk, pour ceux de la phase G1 c'est cyclD/Cdk4, cyclD/Cdk6 et cyclE/Cdk2. la cycline E est produite lors de la phase G1 (elle atteint son pic) et se fixe à son enzyme Cdk2,et à la fin de cette phase (G1) il y'aura blocage de la cycline E et début de synthèse des cycline de la phase S (cycline A).
et p21 et p27 c'est des CKI (inhibiteurs des cyclines ==> bloque le cycle cellulaire)
voilà, normalement c'est ça!!

[LXR]

Je pense que Guillaume avait compris tout cela, sa question est bien plus fine.

Un agent mitogène induit une stimulation de l'expression de la cycline D. Ainsi il va y avoir dans la cellule de plus en plus de complexes CDK4/6-CyclineD qui induisent l'expression de la cycline E. A un certain moment il y aurait assez de complexes CycE-CDK pour lever le point de restriction R, le problème est que ces complexes sont inhibés par les CDKI^cip/kip (p21 et p27). Cependant, les CDKI^cip/kip ont la capacité à se fixer sur les complexes cycD-CDK4/6 et les stabiliser, il y a donc compétition de la liaison des CDKI^cip/kip entre les formes cycE-CDK et les formes cycD-CDK. L'agent mitogène continue à induire une accumulation de cycline D et à un certain moment, il y a assez de complexes CycD-CDK pour déplacer la liaison des CDKI^cip/kip en faveur d'une levée d'inhibition des complexes CycE-CDK, et de là une levée du point de restriction R.
C'est ainsi qu'on peut parler d'une activation des cycE-CDK, en plus de la nécessité d'une augmentation de l'expression de cycE.

[amaranth]

ohhh lalalala un grand merci j'ai bien compris
mais que veux tu dire par point de réstriction? c'est un point de contrôle? peux tu m'expliqué les points de contrôle? que se passe t-il au niveau de ces points?
lors de mes recherches j'ai rencontré la phosphorylation de ces complexes cycline/Cdk, pourquoi les phosphorylé (inactive) puis les déphosphorylé (active) sachant qu'avant elles étaient déphosphorylé?
et comment agissent RB et E2F?
merci

[A voir en vidéo sur Futura]

[Guillaume69]

Je pense que Guillaume avait compris tout cela, sa question est bien plus fine.

Un agent mitogène induit une stimulation de l'expression de la cycline D. Ainsi il va y avoir dans la cellule de plus en plus de complexes CDK4/6-CyclineD qui induisent l'expression de la cycline E. A un certain moment il y aurait assez de complexes CycE-CDK pour lever le point de restriction R, le problème est que ces complexes sont inhibés par les CDKI^cip/kip (p21 et p27). Cependant, les CDKI^cip/kip ont la capacité à se fixer sur les complexes cycD-CDK4/6 et les stabiliser, il y a donc compétition de la liaison des CDKI^cip/kip entre les formes cycE-CDK et les formes cycD-CDK. L'agent mitogène continue à induire une accumulation de cycline D et à un certain moment, il y a assez de complexes CycD-CDK pour déplacer la liaison des CDKI^cip/kip en faveur d'une levée d'inhibition des complexes CycE-CDK, et de là une levée du point de restriction R.
C'est ainsi qu'on peut parler d'une activation des cycE-CDK, en plus de la nécessité d'une augmentation de l'expression de cycE.

Super !!
Ca répond à toutes mes questions.

Merci beaucoup.

[LXR]

ohhh lalalala un grand merci j'ai bien compris
mais que veux tu dire par point de réstriction? c'est un point de contrôle? peux tu m'expliqué les points de contrôle? que se passe t-il au niveau de ces points?
lors de mes recherches j'ai rencontré la phosphorylation de ces complexes cycline/Cdk, pourquoi les phosphorylé (inactive) puis les déphosphorylé (active) sachant qu'avant elles étaient déphosphorylé?
et comment agissent RB et E2F?
merci

Le point de restriction est le point critique que la cellule doit passer pour entrer dans un nouveau cycle cellulaire. Une fois ce point passé, il n'y a pas de retour arrière et la cellule est obligée de terminer son cycle. Le passage de ce point qui est le premier checkpoint du cycle cellulaire est permis par les complexes CDK-cyclines dont j'ai parlé plus haut (CDK4/6-CycD et CDK2-CycE). Le point R est contrôlé par la protéine Rb qui répresse le facteur de transcription E2F qui est un activateur de l'entrée dans le cycle cellulaire. Les CDK-Cyclines phosphorylent Rb qui dans un état hyperphosphorylé se détache d'E2F qui peut alors activer l'entrée dans le cycle cellulaire en stimulant l'expression de gènes impliqués dans les prochains évènements du cycle cellulaire (croissance, réplication de l'ADN, expression des cyclines suivantes,....).

Il y a d'autres point de contrôle dans le cycle cellulaire (S, G2/M, et 4 ou 5 autres en mitose). Je ne vais pas tous les détailler il y a de très bonnes documentations à ce sujet en fouillant un peu sur le net.

Il y a en effet des phosphorylations inactivant les cyclines. Les plus connues (en principe) sont les phosphorylations de la cycline B1 juste avant l'entrée en mitose. Les kinases Wee1 et Myt1 répressent la formation du complexe CDK1-CycB1 en phosphorylant la cycline B1. En revanche les phosphatase CDC25 déphosphorylent la cycline B1 et ainsi activent la formation du complexe CDK-CycB1 et de là l'entrée en mitose.

[amaranth]

salut
merci pour tes éxplications donc les Cdk sont activés par des phosphatase comme CDC25 et par des kinase comme CAK et Polo K (d'aprés mes recherchez) et elles sont inhibés par des protéines inhibitrice CKI (p21,p16...) et des kinases comme Wee1 et Myt1.
Wee1 et Myt agit que sur Cdk1??
merci

[LXR]

Non Wee1 et Myt1 n'agissent pas sur CDK1, elles agissent sur la cycline B. Je ne sais pas si elles phosphorylent d'autres cibles. La majorité des régulations (expression, phosphoylation, dégradation) se font au niveau des cyclines, on trouve moins de régulations ciblant uniquement les CDKs.

[amaranth]

ah ok,
merci, maintenant je m'y retrouve bien
et juste une question
j'ai lu qu'une certaine proteine Pin1 binding régule le complexe cycE/Cdk 2 en G1? en l'activant ou en l'hinibant
merci

[invite586f73f3]

Non Wee1 et Myt1 n'agissent pas sur CDK1, elles agissent sur la cycline B. Je ne sais pas si elles phosphorylent d'autres cibles. La majorité des régulations (expression, phosphoylation, dégradation) se font au niveau des cyclines, on trouve moins de régulations ciblant uniquement les CDKs.

Il me semble que:
- Wee1/Myt1 phosphorylent/inhibent Cdk1 (Tyr15 et Thr14)
- CAK phosphoryle/active Cdk1 (Thr161)
- Cdc25 déphosphoryle/active Cdk1 (Tyr15 et Thr14)
-p16 se lie à la Cdk4/6 et empeche fixation cycline

Et seulement:
- p21 se fixe à la cycline et bloque poche ATP


Contrairement à ce que tu dis....

[invite586f73f3]

D'ailleurs, "CKI" viens de Cdk-inhibitors.

[invite586f73f3]

Il existe un site qui explique bien les différentes questions abordées:
http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/cyclecellBM/index.htm

[LXR]

Il me semble que:
- Wee1/Myt1 phosphorylent/inhibent Cdk1 (Tyr15 et Thr14)
- CAK phosphoryle/active Cdk1 (Thr161)
- Cdc25 déphosphoryle/active Cdk1 (Tyr15 et Thr14)
-p16 se lie à la Cdk4/6 et empeche fixation cycline

Et seulement:
- p21 se fixe à la cycline et bloque poche ATP


Contrairement à ce que tu dis....

Oui pour les phosphorylations je me suis trompé.

Pour ce qui est de la régulation CDK-Cycline, cela dépend comment on tourne le problème. Empêcher la fixation de la cycline sur CDK peut être vu comme une régulation de la cycline tout comme une régulation de la CDK, dans tous les cas c'est une régulation de la formation du complexe CDK-Cycline. D'ailleurs je ne crois pas que la CDK puisse phosphoryler quoique ce soit sans une cycline puisque c'est la cycline qui porte le site d'arrimage du complexe CDK-Cycline. Ensuite, toutes les CDKs ont la même séquence consensus de phosphorylation, la spécificité vis à vis des substrats des CDK au cours du cycle cellulaire est définie par les différents sites d'arrimages reconnus par les différentes cyclines. Voilà pourquoi j'ai considéré qu'au niveau des régulations des complexes CDK-Cycline au cours du cycle cellulaire, les cyclines paraissent tout de même majoritaires en terme de potentiel de régulation. Ce n'est que mon avis d'autant plus que je ne suis qu'un ancien du cycle cellulaire (ça fait 3 ans que je ne travaille plus dessus).