Cycle cellulaire
Cyclines : dynamique et régulation
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La dynamique des cyclines repose sur une régulation temporelle stricte de leur synthèse, de leur activité et de leur dégradation, garantissant l’ordre des transitions du cycle cellulaire.
La progression ordonnée du cycle cellulaire dépend de plusieurs facteurs :
- l’activation séquentielle des complexes cycline/CDK,
- lee contrôle temporel précis, qui repose principalement sur des mécanismes de protéolyse régulée, en particulier via les complexes ubiquitine-ligases SCF et APC/C, assurant l’apparition et la disparition programmées des différentes cyclines aux moments appropriés du cycle cellulaire.
La dynamique des complexes cycline/CDK et les mécanismes de dégradation des cyclines sont développés en détail dans de nombreuses pages spécifiques du site.
(Figure : vetopsy.fr)
Les tableaux qui suivent synthétisent ces relations en reliant les phases du cycle, les complexes actifs et les voies de dégradation impliquées.
Rôles physiologiques des cyclines liées au cycle cellulaire
Le tableau suivant présente une synthèse des rôles physiologiques des principales cyclines au cours des différentes phases du cycle cellulaire, en reliant leur expression, leurs partenaires CDK et leurs fonctions aux événements cellulaires correspondants.
| Phase du cycle |
Cycline | CDK associée |
Fonctions principales |
Notes rapides |
|---|---|---|---|---|
| G1 (début) |
Cycline D |
CDK4/ CDK6 |
|
|
| G1 (fin)/ G1-S |
Cycline E |
CDK2 |
|
|
| S | Cycline A |
CDK2 |
|
Assure la duplication complète du génome |
| G2 | Cycline A |
CDK1 |
|
Prépare la condensation chromosomique et la formation du fuseau |
| G2/ prophase |
Cycline B |
CDK1 |
|
|
| Prophase/ prométaphase | Cycline B |
CDK1 |
|
|
| Tout le cycle | Cycline H |
CDK7 |
|
Maintien et contrôle de l'activation globale des CDK |
Remarque : contrairement aux autres cyclines du tableau, la cycline F n’active pas de CDK mais agit comme sous-unité de reconnaissance du complexe SCF, jouant un rôle central dans la dégradation ciblée de protéines impliquées dans la réplication, la stabilité génomique et la progression du cycle.
Contrôle temporel et dégradation des cyclines
Le tableau suivant présente une synthèse du contrôle temporel des cyclines par les voies de dégradation SCF et APC/C, en reliant les phases du cycle, les complexes cycline/CDK actifs et les conséquences fonctionnelles pour la progression du cycle cellulaire.
| Phase | Cyclines concernées | Complexe E3 / voie de dégradation | Conséquence fonctionnelle |
|---|---|---|---|
| G1 | Cycline D |
|
|
| Fin G1 /G1-S |
Cycline E |
SCFFBXW7 | Passage irréversible vers la phase S |
| S | Cycline E → cycline A |
|
|
| G2/ début M |
|
APC/CCdc20 (initiation) |
|
| Fin mitose/ G1 |
|
APC/CCdh1 |
|
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