MPF (biologie)
Factorul care promovează maturarea, adesea prescurtat ca MPF (din engleză Maturation promote factor), este o proteină heterodimerică formată din kinaza ciclinei B și ciclina dependentă (CDK, cunoscută și ca Cdc2 sau p34 kinaza) care stimulează faza mitozei și meiozei în ciclul celular . MPF promovează tranziția de la faza G2 la faza M prin fosforilarea mai multor proteine necesare în timpul mitozei. MPF este activat la sfârșitul fazei G2 de către o enzimă fosfatază care elimină o grupare fosfat inhibitor adăugată anterior.
Descoperire
Experimentele efectuate de Masui și Markert în 1971 arată că microinjectarea citoplasmei prelevate din ovocite stimulate de progesteron în ovocite imature (încă în faza G2) a fost suficientă pentru a finaliza prima diviziune meiotică în absența stimulării hormonale. Prin urmare, s-a dedus că citoplasma celulelor ovule adulte trebuie să conțină un factor proteic, care singur a fost capabil să declanșeze intrarea în faza M. Acest factor a fost numit MPF.
Structura
În celulele de drojdie MPF S.pombe este format din Cdc13 și Cdc2, în timp ce la om MPF este format din Cdk1, care reprezintă subunitatea catalitică și ciclina B, care este subunitatea reglatoare.
Rol în ciclul celular
Activarea MPF
MPF trebuie activat pentru ca celula să treacă de la faza G2 la faza M. Există 3 reziduuri de aminoacizi responsabile pentru aceasta. Treonina -161 (Thr-161) pe CDK trebuie fosforilate de o kinază numită CAK (Cyclin Activating Kinază). CAK fosforilează treonina-161 numai atunci când ciclina B este legată de CDK. Activarea necesită defosforilarea altor două resturi de aminoacizi pe CDK: o grupare fosfat este îndepărtată și o grupare hidroxil este adăugată la treonină-14 (Thr-14) și tirozină -15 (Tyr-15).
Rezumatul funcțiilor MPF
- Stimulează formarea fusului mitotic
- Promovează condensarea cromatinei prin fosforilarea condensinelor
- Provoacă degradarea membranei nucleare prin fosforilarea filamentelor intermediare care alcătuiesc lamina nucleară
- Provoacă fosforilarea GM130 ceea ce duce la fragmentarea Golgiului și a reticulului endoplasmatic
Ținte MPF
Următoarele elemente sunt afectate de MPF.
- Condensine: complexe proteice mari care permit condensarea cromatinei (vezi profaza )
- Mai multe proteine asociate cu microtubuli implicați în formarea fusului mitotic
- Lamină : interacțiunea cu aceasta contribuie la degradarea membranei nucleare
- Histonele H1 și H3
- Matrice Golgi
Inhibarea miozinei
MPF fosforilează site-urile inhibitoare prezente pe miozină la începutul mitozei, aceasta previne citodieroza . În timpul anafazei, activitatea MPF scade, siturile inhibitoare sunt defosforilate și apare citodieroza.
Degradarea de către APC
APC, acronim pentru complexul care promovează anafaza, este responsabil pentru tranziția de la metafază la anafază care conține o ligază E3 și, prin urmare, capabilă să degradeze ciclina și, de asemenea, alte proteine necesare pentru intrarea în anafază, și anume securina. APC este capabil să atașeze ubiquitina la o proteină, tocmai pentru că conține o ligază E3 și o atașează la structura securinei. Această proteină este inhibitorul separazei, odată ce securina este ubiquitinată, separaza este eliberată și este capabilă să taie coezinele care au unit cromatidele surori la nivelul centromerului. În acest fel permite migrarea către polii fusului cromatidelor surori.
