Кпп состоит из: Конструкция коробки передач: схема устройства механической КПП

Что такое КПП организации, расшифровка, поиск КПП по ИНН — Контур.Бухгалтерия — СКБ Контур

Что такое КПП организации

КПП — это набор цифр, дополняющий ИНН. По нему определяют, на основании чего юрлицо поставлено на учет. Включает 9 знаков. Расшифровывается КПП в реквизитах организации так:

• первые две цифры — код региона или области РФ, где стоит на учете фирма;
• вторая пара цифр — номер ИФНС, которая поставила на учет компанию или обособленное подразделение по месту их регистрации, местонахождения недвижимости или транспорта. Также это может быть номер инспекции, которая совершала иные действия по регистрации;
• пятый и шестой знаки — непосредственно причина учета. Для российских организаций доступны значения от 01 до 50, для иностранных компаний — от 51 до 99. В отличие от всех остальных знаков, здесь могут быть и латинские буквы;
• последние цифры в КПП организации — порядковый номер.

По расшифровке можно понять как присваивается КПП организации. Важные моменты — место регистрации и причина.

Что можно узнать по КПП организации

В первую очередь можно узнать налоговую по КПП организации. Для этого достаточно взглянуть на цифры 1-4 — это и есть код ИФНС. Следовательно, по номеру можно узнать регион, где работает юрлицо.

Важную информацию скрывают знаки 5 и 6. Например, комбинация 01 говорит, что КПП присвоен юрлицу при регистрации по местонахождению. Комбинации 06-08 — КПП присвоен по месту нахождения недвижимости. Для крупнейших налогоплательщиков пятая и шестая цифры — 5 и 0 соответственно.

Найти организацию по КПП на сайте налоговой нельзя, потому что это не уникальный номер. Для проверки контрагента используйте ИНН или ОГРН.

Узнать КПП организации по ИНН можно онлайн. Для этого откройте сайт ФНС и получите выписку из ЕГРЮЛ. В ней будет указан нужный номер.

Кому присваивается КПП

Код есть только у организаций. Предприниматели обходятся без него. А кредитные организации часто упускают свой КПП, даже при его наличии. Вот перечень документов, где есть КПП организации:

• налоговых декларациях;
• платежных поручениях;
• счет-фактурах, накладных, УПД и так далее.

КПП всегда рядом с ИНН, но есть ряд отличий. Во-первых, у двух компаний может быть один код, если они стоят на учете в одной ИФНС и по одному основанию. С ИНН такое невозможно.

Во-вторых, КПП не постоянен. Например, код необходимо изменить при смене места регистрации или при становлении крупнейшим налогоплательщиком.

В-третьих, номеров КПП у организации может быть несколько. Самый частый пример — крупнейшие налогоплательщики. Один КПП присвоен при постановке на учет в ИФНС по месту регистрации, второй — при постановке в качестве крупнейшего плательщика налогов. У таких фирм КПП начинается с 99 — это код межрегиональной инспекции по крупнейшим налогоплательщикам.

Многовальные коробки передач. Делитель и мультипликатор. Демультипликатор. Устройство, конструкция, принцип работы. Механизмы переключения передач

Для получения большого числа передач – от 8 до 24 – применяются многовальные коробки передач. Они представляют собой четырех-, пяти- или шестиступенчатые Трехвальные коробки передач со встроенными или совмещенными дополнительными коробками передач (редукторами). При этом дополнительная коробка передач может быть повышающей или понижающей. Повышающая коробка передач называется делителем или мультипликатором. Делитель устанавливается перед коробкой передач и увеличивает число передач в два раза. Обычно он имеет две передачи: прямую с передаточным числом uk = 1 и повышающую с передаточным числом u_k < 1. Делитель не увеличивает передаточные числа коробки передач, а только уменьшает разрыв между передаточными числами соседних передач, увеличивая на 20…25% их диапазон.

Понижающая коробка передач называется демультипликатором. Демультипликатор устанавливается за коробкой передач. Он имеет две или три передачи: прямую с u_k = 1 и понижающие с u_k > 1. Демультипликатор увеличивает число передач в 2-3 раза и передаточные числа коробки передач, значительно расширяя их диапазон.

Многовальные коробки передач используются на автомобилях большой грузоподъемности, а также на автомобилях-тягачах, работающих с прицепами и полуприцепами.

Коробка КамАЗ с делителем

На рисунке 1 представлена конструкция коробки передач грузовых автомобилей КамАЗ. Коробка пятивальная, десятиступенчатая, синхронизированная, с делителем и с неавтоматическим дистанционным управлением.

Рисунок 1 – Коробка передач грузовых автомобилей КамАЗ

1 – ведущий вал; 2, 13 – шестерни; 3 – первичный вал; 4, 5, 6 – синхронизаторы; 7 – муфта; 8 – вторичный вал; 9, 11 – промежуточные валы; 10, 12 – картеры

Коробка передач состоит из двух частей – основной пятиступенчатой коробки передач и делителя. Делитель выполнен в отдельном картере 12 с картером сцепления и прикреплен к картеру 10 коробки передач. В картере 10 основной коробки передач размещены первичный 3, вторичный 8 и промежуточный 9 валы. Косозубые шестерни коробки передач находятся в постоянном зацеплении. Включение IV и V, а также II и III передач производится соответственно синхронизаторами 5 и 6. Включение первой передачи и заднего хода осуществляется зубчатой муфтой 7. Синхронизаторы имеют конструкцию, аналогичную синхронизаторам грузовых автомобилей ЗИЛ.

Делитель имеет ведущий 1 и промежуточный 11 валы, две шестерни 2 и 13 постоянного зацепления и зубчатую муфту с синхронизатором 4 для включения прямой и повышающей передач с передаточными числами соответственно u_k = 1 и u_k = 0,815. Промежуточный вал 11 делителя соединен шлицами с промежуточным валом 9 коробки передач. Шестерня 2 установлена свободно на ведущем валу и вращается относительно вала.

При включении прямой передачи ведущий вал 1 делителя и первичный вал 3 коробки передач жестко соединяются напрямую с помощью зубчатой муфты. При этом крутящий момент, передаваемый от двигателя к коробке передач, не изменяется по величине. При включении повышающей передачи шестерня 2 фиксируется синхронизатором на ведущем валу 1 делителя. В этом случае крутящий момент двигателя передается с шестерни 2 на шестерню 13 промежуточного вала и далее на промежуточный вал 9 коробки передач. При этом уменьшается передаваемый крутящий момент и увеличивается скорость движения. Это обеспечивает работу автомобиля при небольших нагрузках и высокой скоростью движения, что способствует экономии топлива.

Размещение делителя в отдельном картере позволяет использовать основную коробку передач и без делителя

на самосвалах и других автомобилях, где это целесообразно. При установке делителя отдельные детали основной коробки передач заменяются (первичный вал и др.).

Механизм переключения передач в коробке с делителем

Механизм переключения передач основной коробки передач имеет дистанционный механический привод управления. В привод (рисунок 2) входят рычаг 1 переключения, передняя 2 и промежуточная 4 тяги, рычаг 3 передачи и шток с рычагом 5 механизма переключения передач, который находится в крышке 6 коробки передач.

Рисунок 2 – Приводы переключения коробки передач (а) и делителя (б) грузовых автомобилей КамАЗ

1, 3, 5 – рычаги; 2, 4 – тяги; 6 – крышка; 7 – переключатель; 8 – кран; 9 – воздухораспределитель; 10, 11 – клапаны; 12 – упор; 13 – пневмоцилиндр; В, Н – положения переключателя

Механизм переключения передач делителя имеет пневматический привод. Привод состоит из переключателя 7, находящегося на рычаге 1 коробки передач, редукционного клапана 10, пневмоцилиндра 13, воздухораспределителя 9, клапана 11 включения делителя, крана 8 и трубопроводов.

При установке переключателя в положение Н (низшая) или В (высшая) передача золотник крана 8 перемещается тросом. Сжатый воздух от редукционного клапана 10 поступает в соответствующую полость воздухораспределителя 9, устанавливая при этом его золотник в необходимое положение.

При выключении сцепления упор 12, установленный на толкателе рычага выключения сцепления, открывает клапан 11, и сжатый воздух проходит в воздухораспределитель 9 и далее в нужную полость пневмоцилиндра 13, перемещая его поршень и выключая передачи в делителе. Следовательно, переключатель можно включать заранее, однако переключение передач в делителе произойдет только при выключении сцепления. Такое полуавтоматической переключение передач делителя значительно облегчает его применение.

Коробка передач ЗИЛ с демультипликатором

Многовальная коробка передач (рисунок 3, а) грузовых автомобилей ЗИЛ состоит из основной коробки передач и демультипликатора. Она имеет восемь основных передач для движения вперед (передача VIII – прямая с u_k = 1), дополнительную «ползущую» передачу (u_k = 11,4) и передачу заднего хода.

Рисунок 3 – Коробка передач с демультипликатором грузовых автомобилей ЗИЛ

а – продольный разрез; б – механизм переключения; 1, 15, 28, 29, 35 – валы коробки; 2 – ползун; 3 – головка; 4, 33 – рычаги; 5 – блок клапанов; 6, 36 – фиксаторы; 7 – крышка; 8, 14 – вилки; 9 – пневмоцилиндр; 10- солнечная шестерня; 11 – сателлит; 12 – коронная шестерня; 13 – блокировочный диск; 16 – втулка шлицевая; 17, 25, 32 – синхронизаторы; 18, 30 – картеры; 19 – насос; 20, 23 – шестерни передач «ползущей» и заднего хода; 21 – муфта; 22 – промежуточная шестерня заднего хода; 24 – шестерня I и V передач; 26 – шестерня II и VI передач; 27 – шестерня III и VII передач; 31 – шестерня привода; 34 – серьга; 37 – демпфер

Такое число передач позволяет изменять крутящий момент двигателя в широком диапазоне и выбирать наиболее экономичный режим движения автомобиля.

В картере 30 основной коробки передач на подшипниках установлены первичный 1, вторичный 29 и промежуточный 28 валы.

Первичный вал выполнен вместе с косозубой шестерней, которая находится в постоянном зацеплении с шестерней 31 привода промежуточного вала. На вторичном валу шестерни всех передач установлены на роликовых подшипниках и свободно вращаются относительно вала.

Промежуточный вал изготовлен за одно целое с прямозубыми шестернями 20 «ползущей» передачи и 23 заднего хода. Косозубые шестерни остальных передач напрессованы на промежуточный вал.

Все шестерни коробки передач находятся в постоянном зацеплении.

Для включения передач I – VIII служат синхронизаторы 25 и 32, а для включения «ползущей» передачи и заднего хода – муфта 21. Они установлены на шлицах вторичного вала.

Конструкция синхронизаторов и их работа аналогичны синхронизаторам пятиступенчатой коробки передач грузовых автомобилей ЗИЛ. Однако эти синхронизаторы имеют шесть, а не три блокирующих пальца.

Механизм переключения передач в коробках с демультипликатором.

Механизм переключения коробки передач находится в отдельном корпусе, который прикреплен к крышке коробки передач. В механизм входят (рисунок 3, б) рычаг 33 переключения передач, рычаг 4 включения передач, серьга 34 и вал 35. Рычаг включения передач закреплен на валу 35, а рычаг 33 переключения передач связан с валом шарнирно. Пружинный демпфер 37 предназначен для фиксации его промежуточных ходов.

При перемещении рычага 33 вперед или назад серьга 34 вместе с валом 35 поворачиваются. При этом рычаг 4 включения своим нижним концом перемещает тот ползун механизма переключения передач, в пазу головки которого он находится.

На ползунах 2 закреплены вилки 8 переключения передач, с помощью которых перемещаются по шлицам вторичного вала каретки синхронизаторов 25, 32 и муфта 21.

В нейтральном положении рычага 33 рычаг 4 находится в среднем фиксированном положении, и его нижний конец входит в паз головки ползуна III и IV передач.

При перемещении рычага 33 вправо рычаг 4 включения перемещается влево, и его нижний конец последовательно входит в пазы головок ползунов I – IV передач, которые при включении прямой передачи (u_k = 1) в демультипликаторе преобразуются соответственно в передачи V – VIII.

Механизм включения передач размещен в крышке 7 (см. рисунок 3, а) коробки и состоит из трех ползунов 2 с вилками, головок 3 ползунов, трех шариковых фиксаторов 6 с пружинами и замочного устройства, состоящего из двух пар шариков и штифта между ними. Фиксаторы исключают самопроизвольное выключение передач, а замочное устройство – одновременное включение двух и более передач.

Демультипликатор размещен в отдельном картере 18, прикрепленном сзади к картеру 30 коробки передач. Он представляет собой двухступенчатый планетарный редуктор и имеет две передачи: прямую (u_k = 1) и понижающую (u_k = 3,3).

Демультипликатор включает в себя вал 15 с сателлитами 11 и их осями, солнечную шестерню 10, коронную шестерню 12 со ступицей, блокировочный диск 13 и синхронизатор 17.

Вал демультипликатора установлен на шариковом подшипнике и через сателлиты связан с солнечной и коронной шестернями. Для включения передач демультипликатора на валу 15 размещен синхронизатор, конструкция и работа которого аналогичны синхронизаторам 25 и 32 коробки передач. Солнечная шестерня 10 установлена на шлицевом конце вторичного вала 29 коробки передач.

Механизм переключения передач демультипликатора состоит из вилки 14, вала вилки и рычага вала. Привод механизма переключения – пневматический. В привод входят блок клапанов 5, пневматический цилиндр 9 и соединительные шланги.

Блок клапанов имеет два клапана, которые работают последовательно. Сжатый воздух к блоку подводится из пневмосистемы автомобиля. При включении «ползущей», I – IV передач и заднего хода сжатый воздух поступает в пневмоцилиндр 9, включая низшую передачу демультипликатора. При включении V – VIII передач поступивший в пневмоцилиндр сжатый воздух включает в демультипликаторе прямую передачу.

Детали коробки передач и демультипликатора смазываются маслом, заливаемым в их картеры. Система смазывания – смешанного типа: под давлением, разбрызгиванием и масляным туманом. Масляный насос 19 под давлением подает масло к подшипникам коробки передач и демультипликатора. Остальные их детали смазываются разбрызгиванием масла и масляным туманом.

Другие статьи по коробкам передач

Особенности конструкции механической коробки передач

Особенности конструкции механической коробки передач

На автомобили Hyundai Solaris в вариантном исполнении устанавливают пятиступенчатые механические коробки передач мод. M5CF1.

Рис. 1. Детали механической коробки передач:

1 – механизм переключения передач; 2, 24 – сальники; 3 – картер коробки передач; 4 – вилка переключения V передачи; 5 – штифт; 6 – шток переключения V передачи и заднего хода; 7 – рычаг переключения передачи заднего хода; 8 – шток переключения III и IV передач; 9 – вилка переключения III и IV передач; 10 – шток переключения I и II передач; 11 – вилка переключения I и II передач; 12 – направляющая масла первичного вала; 13 – уплотнительное кольцо; 14 – первичный вал в сборе; 15 – крышка подшипника; 16 – дистанционное кольцо; 17, 19 – наружные обоймы подшипников вторичного вала; 18 – промежуточный вал; 20 – направляющая масла вторичного вала; 21 – направляющая масла; 22 – дифференциал; 23 – картер сцепления

Механическая коробка передач (рис. 1) выполнена по двухвальной схеме с синхронизированными передачами. Коробка передач и главная передача с дифференциалом имеют общий картер. К передней части картера коробки передач присоединен картер сцепления. На заднюю часть картера коробки передач установлена стальная штампованная крышка.

Рис. 2. Привод управления механической коробкой передач:

1 – рычаг переключения передач; 2 – кулиса рычага переключения передач; 3 – трос переключения передач; 4 – трос выбора передач; 5 – рычаги механизма переключения передач; 6 – механическая коробка передач

Привод управления механической коробкой передач (рис. 2) состоит из кулисы рычага переключения передач с шаровой опорой, установленной на основании кузова, двух тросов, переключения и выбора передач, а также механизма, установленного в картере коробки передач. Для обеспечения четкого включения передач рычаг переключения передач механизма переключения изготовлен за одно целое с массивным противовесом. Тросы выбора и переключения передач конструктивно отличаются друг от друга и невзаимозаменяемы.

Главная передача выполнена в виде пары цилиндрических шестерен, подобранных по шуму. Крутящий момент передается от ведомой шестерни главной передачи на дифференциал и далее на приводы передних колес.

Дифференциал конический, четырехсателлитный. Герметичность соединения внутренних шарниров приводов передних колес с шестернями дифференциала обеспечивается сальниками.

Коробка переключения передач КПП ГАЗ-31105 «Волга крайслер» со старым интерьером

Коробка передач Волга

        
  
1 – первичный вал;
2 – крышка подшипника;
3 – выключатель света заднего хода;
4 – манжета первичного вала;
5 – задний подшипник первичного вала;
6 – шестерня привода промежуточного вала;
7 – сапун;
8 – шестерня III передачи;
9 – передний картер;
10 – шестерня I передачи;
11 – шестерня заднего хода;
12 – штоки переключения передач;
13 – шарик-фиксатор;
14 – пружина;
15 – рычаг переключения;
16 – защитный уплотнитель;
17 – колпак рычага;
18 – корпус рычага переключения;
19 – задний картер;
20 – вторичный вал;
21 – манжеты удлинителя заднего картера;
22 – сталебаббитовая втулка;
23 – шестерня привода спидометра;
24 – привод спидометра;
25 – задний подшипник промежуточного вала;
26 – шестерня V передачи;
27 – болты крепления оси промежуточной шестерни заднего хода;
28 – промежуточная шестерня заднего хода;
29 – промежуточный вал;
30 – маслозаливная пробка.

Продольный разрез коробки передач   
  
1 – первичный вал;
2 – крышка подшипника;
3 – манжета первичного вала;
4 – подшипник первичного вала;
5 – кольцо стопорное;
6 – роликовый подшипник вторичного вала;
7 – сапун;
8 – блокирующее кольцо;
9 – муфта включения III–IV передач;
10 – сухарь синхронизатора;
11 – ступица муфты включения III–IV передач;
12 – шестерня III передачи;
13 – игольчатый подшипник;
14 – кольцо стопорное;
15 – полукольцо;
16 – шестерня II передачи;
17 – игольчатый подшипник;
18 – шток переключения;
19 – шестерня I передачи;
20 – вторичный вал;
21 – шестерня заднего хода;
22 – вилка включения V передачи и заднего хода;
23 – ступица муфты включения V передачи и заднего хода;
24 – кольцо стопорное;
25 – болт крепления пластины фиксатора;
26 – шестерня V передачи;
27 – шайба упорная;
28 – подшипник вторичного вала;
29 – защитный уплотнитель;
30 – рычаг переключения;
31 – стопорное кольцо;
32 – шестерня привода датчика спидометра;
33 – корпус рычага переключения;
34 – задний картер;
35 – сталебаббитовая втулка;
36 – манжеты удлинителя заднего картера;
37 – задний подшипник промежуточного вала;
38 – промежуточный вал;
39, 44, 45 – шестерни V, II, III передач промежуточного вала;
40 – болт;
41 – прокладка картера;
42 – пробка сливная;
43 – передний картер;
46 – пробка заливная;
47 – шестерня привода промежуточного вала;
48 – прокладка регулировочная;
49 – передний подшипник промежуточного вала;
50 – ось промежуточной шестерни заднего хода;
51 – промежуточная шестерня заднего хода;
52 – роликовый подшипник шестерни;
53 – болт крепления втулки оси промежуточной шестерни заднего хода.

Особенности конструкции
На автомобилях устанавливается механическая, пятиступенчатая, трехвальная коробка передач с пятой повышающей передачей.

Коробка передач по большинству деталей унифицирована с коробкой, устанавливаемой на автомобилях ГАЗ-3110 «Волга». Отличия коробки передач автомобилей «Газель» заключаются в больших передаточных числах на всех передачах, кроме четвертой, а также в более высоком корпусе рычага переключения и удлиненном нижнем конце рычага.

Картер коробки передач состоит из двух частей — переднего и заднего картеров, отлитых из алюминиевого сплава и соединенных через прокладку десятью болтами в плоскости, перпендикулярной оси валов. Для обеспечения соосности гнезд подшипников и отверстий под штоки механизма переключения картеры сцентрированы друг с другом через установочные втулки. В расточках картеров на радиальных шариковых подшипниках установлены первичный, вторичный и промежуточный валы с косозубыми шестернями постоянного зацепления. Шестерни вторичного вала размещены на роликовых (игольчатых) подшипниках с пластмассовыми сепараторами. Шестерни второй, третьей, пятой передач и привода промежуточного вала напрессованы на промежуточный вал и образуют блок шестерен. Зубья шестерни первой передачи (и одновременно передачи заднего хода) нарезаны непосредственно на промежуточном валу. Косозубая промежуточная шестерня заднего хода получает постоянное вращение от промежуточного вала при движении на всех передачах и нейтральном положении рычага переключения. Ее опорой служит роликовый подшипник на неподвижной оси, прикрепленной к обоим картерам.

Все передачи снабжены инерционными синхронизаторами. Их зубчатые венцы соединяются с шестернями посредством мелких шлицев.

Механизм переключения передач состоит из штоков с вилками и головками, в пазах которых размещен нижний конец рычага переключения. Фиксация включенных передач осуществляется подпружиненными шариками. Блокировочное устройство, состоящее из двух плунжеров и стопорного пальца, препятствует включению двух передач одновременно. Рычаг переключения снабжен демпферным устройством, предотвращающим его дрожание (резонанс) при высокой частоте вращения коленчатого вала.

Задний шлицевой конец вторичного вала входит в зацепление со скользящей вилкой карданной передачи. Хвостовик вилки входит в сталебаббитовую втулку удлинителя заднего картера коробки передач и, перемещаясь в этой втулке и по шлицам вторичного вала, компенсирует осевое перемещение карданной передачи при работе задней подвески.

На вторичном валу установлена ведущая винтовая шестерня привода спидометра.

Смазка коробки передач осуществляется трансмиссионным маслом, заливаемым в картер в объеме 1,2 л.

Для заливки и слива масла служат заливные и сливная пробки с конической самоуплотняющейся резьбой. Сливная пробка имеет магнит для улавливания мелких металлических частиц. Заливные пробки расположены на боковых стенках картера с обеих сторон.

Контрольная точка клеточного цикла — обзор

3 GAPDH — Контрольная точка клеточного цикла в клетках млекопитающих?

Контрольные точки клеточного цикла представляют собой важный механизм, с помощью которого клетки контролируют свое развитие посредством сложных процессов, которые в конечном итоге приводят к росту и делению клеток. Подробные исследования показали роль многочисленных белков, которые действуют как сигналы «стоп / вперед», когда клетки проходят каждую стадию клеточного цикла. Соответственно, те белки, которые используются клетками для этой цели, по определению имеют значение и важность.

Недавние данные свидетельствуют о том, что подрабатывающий GAPDH может быть одним из того набора белков, которые определяют развитие клеточного цикла. В первоначальном исследовании антисмысловые конструкции GAPDH использовали для изучения эффекта истощения GAPDH в серии клеток карциномы шейки матки человека (Kim et al., 1999). Эти исследования продемонстрировали не только значительное ингибирование пролиферации клеток, но и снижение эффективности образования колоний. Никакого эффекта ни в одной из экспериментальных парадигм не наблюдалось при использовании смысловых или антисмысловых конструкций.

По большей части исследования по совместному использованию GAPDH обычно не начинаются с этой целью, хотя такие исследования часто заканчиваются определением нового вида деятельности GAPDH. В качестве подтверждения этой темы, учитывая роль белка p21 в регуляции клеток, было начато исследование для определения взаимодействий белок-белок p21. Белок p21 считается важным, учитывая его взаимодействия с циклинами и с циклин-зависимыми киназами (cdk’s). Соответственно, была проведена аффинная хроматография с использованием GSTp21 ^Cip1 в качестве зонда.Этот анализ обнаружил связывающий белок 38 кДа, впоследствии идентифицированный как GAPDH. Однако, что, возможно, сбивает с толку, при использовании очищенного GAPDH связывания этого белка с матрицей аффинности обнаружено не было.

Поскольку это указывает на то, что для связывания GAPDH с p21 ^Cip1 могут потребоваться дополнительные белки, в качестве зонда использовали аффинную колонку GAPDH. В этом эксперименте был обнаружен белок 39 кДа, идентифицированный как SET, который был идентифицирован как связывающий белок p21 ^Cip1 (Примечание: он также обнаружил серию белков 13-18 кДа, идентифицированных как гистоны, что также представляет интерес в отношении GAPDH. функции подработки, описанные ранее в этой главе).Контрольные эксперименты с использованием как иммуноблоттинга, так и анализа коиммунопреципитации подтвердили это межбелковое взаимодействие.

Поскольку p21 ^Cip1 и SET могут участвовать в регуляции клеточного цикла, взаимодействие GAPDH-SET было исследовано с использованием модели голодания / добавления сыворотки сначала для синхронизации клеток, а затем для их высвобождения для пролиферации. Колокализация определялась иммуноцитохимическим методом. Эти исследования выявили преимущественную колокализацию как в S-фазе, так и в G ₂ / M. Протоколы коиммунопреципитации использовались для проверки их физической ассоциации in vivo.

Затем была определена функциональная значимость взаимодействия GAPDH – SET. В частности, известно, что SET ингибирует активность циклина B-cdk1. Анализ реакции на дозу показал, что эта активность SET снижалась под действием GAPDH. Это окажет существенное влияние на регуляцию клеточного цикла in vivo. Впоследствии взаимодействие GAPDH и SET с циклином B было подтверждено как с помощью аффинной хроматографии in vitro, так и иммунопреципитации in vivo. Соответственно, кажется, что третичный белковый комплекс может участвовать в подработке функции GAPDH.Как указано в главе 8, это может быть общим свойством взаимодействий с белками GAPDH.

Физиологическое значение этой серии исследований взаимодействия белков изучали с использованием анализа трансфекции конструкций GAPDH, а затем определения эффекта сверхэкспрессии GAPDH на пролиферацию клеток. При использовании синхронизированных клеток, по-видимому, не было никакого эффекта на прогрессирование через S-фазу, как определено включением ( ³ H) -тимидина в ДНК. Напротив, используя иммуноцитохимический анализ митотического маркера, фосфорилированного гистоном h4, оказалось, что количество митозов в клетках, сверхэкспрессирующих GAPDH, увеличилось на 50% по сравнению с контролем.Используя иммунопреципитацию в сочетании с биохимическим анализом in vitro, было определено, что кинетика клеточного цикла активности циклина B-cdk1 изменялась в зависимости от экспрессии GAPDH, то есть его максимальная активность наблюдалась раньше, чем обычно обнаруживается в синхронно растущих клетках. На основании этих исследований было высказано предположение, что GAPDH может регулировать переход G ₂ / M. Это открытие, наряду с описанными ранее в отношении регуляции клеточного цикла транскрипции и биосинтеза мРНК GAPDH, указывает далее на критическую природу временной последовательности по отношению к связанной с клеточным циклом лунной активности GAPDH.

Значение подработки GAPDH в контроле клеточной пролиферации было снова показано исследованиями, в которых изучалась взаимосвязь между GAPDH, клеточным циклом и эффективностью химиотерапевтических агентов против рака (Phadke et al., 2009). В этих исследованиях использовались клеточные линии карциномы легких и почек человека, короткие дуплексные РНКи и два химиотерапевтических агента против рака, цитарабин и доксорубицин. Значительные результаты этого исследования показали, что истощение GAPDH приводит к снижению пролиферации клеток; накопление ячеек в G ₀ / G ₁ ; механизм, лежащий в основе этого блока клеточного цикла с участием p53 и p21; повышенная резистентность к противораковому химиотерапевтическому агенту цитарабину (araC, цитозинарабинозид).

Снижение роста клеток в зависимости от истощения GAPDH отслеживали в трех различных линиях раковых клеток: A549, U031 [обе (эффективные по p53) и h458 (без p53)]. Введение GAPDH RNAi в p53-опытные клетки A549 и U031 устраняет пролиферацию клеток в соответствии с предыдущими исследованиями (Kim et al., 1999). Напротив, пролиферация клеток наблюдалась в клеточной линии h458 p53-null. Однако он был снижен примерно на 50% по сравнению с контролем h458. При этом это исследование было первым, указавшим на роль p53 в контроле роста клеток с помощью GAPDH.

Анализ клеточного цикла в линии A549 p53-опытных клеток показал специфические изменения в распределении клеточного цикла как функцию истощения GAPDH. В частности, процент ячеек в G ₀ / G ₁ увеличился с 57% до 77%; в фазе S он снизился с 12% до 6%, а в G ₂ / M с 22% до 11%. Это было первым признаком того, что наблюдаемое снижение количества клеток, истощенных по GAPDH, было связано с блокировкой в ​​G ₀ / G ₁ .

Поскольку разница в ответе на истощение GAPDH наблюдалась в первую очередь в клетках с активным p53, что интересно, иммуноблот-анализ продемонстрировал не только накопление p53, но также накопление p21, ингибитора cdk.Следует отметить, что при инкубации линии A549-р53-эффективных клеток как с siGAPDH, так и с sip21 уровень p21 был ниже по сравнению с пролиферацией в клетках, обработанных только siGAPDH. Однако скорость роста клеток снизилась. Эти исследования были первыми, кто показал, что GAPDH-индуцированный клеточный блок G ₀ / G ₁ опосредован изменениями экспрессии как p53, так и p21.

Функциональное значение этого блока клеточного цикла G ₀ / G ₁ было показано путем определения влияния истощения GAPDH на эффективность двух, теперь уже классических, химиотерапевтических агентов против рака, цитарабина (araC, цитозинарабинозид) и доксорубицина. .Первый представляет собой агент, специфичный для клеточного цикла (CCS); последний — препарат, неспецифический для клеточного цикла (CCNS). Истощение GAPDH снижает чувствительность обработанных клеток к цитарабину в 50 раз, в то время как не влияет на цитотоксичность доксорубицина. Кроме того, накопление индуцированных цитарабином двухцепочечных разрывов ДНК (DSB) было ниже в клетках, истощенных по GAPDH, по сравнению с контролем. Никаких различий в степени индуцированных доксорубицином DSB не наблюдалось в первом случае по сравнению со вторым. В целом, эти кумулятивные исследования демонстрируют значение не только GAPDH как белка, контролирующего рост, но также его потенциальное влияние на эффективность химиотерапии рака.

Как описано выше, эти исследования предполагают, что опосредованный истощением GAPDH блок клеточного цикла G ₀ / G ₁ может быть опосредован повышенной экспрессией p53 и cdk-p21. Последнее происходит, по-видимому, за счет опосредованной p53 подавления транскрипции cdk-p21. Интересно, что исследование, описанное выше, выявило GAPDH-опосредованный эффект клеточного цикла, опосредованный взаимодействием белка GAPDH не только с белком cdk-p21, но также с белком SET и циклином B, каждый из которых участвует с белком cdk-p21 — связанные механизмы контроля клеточного цикла (Carujo et al., 2006). Таким образом, вместе с постулированной ролью G ₂ / M GAPDH в клеточном цикле, эти находки в отношении GAPDH-опосредованного блока G ₀ / G ₁ снова подчеркивают сложность подработки функции GAPDH.

M Phase Cell Cycle Checkpoint — обзор

B Контрольная точка сборки шпинделя (SAC)

Контрольная точка сборки веретена (SAC) — это биохимический путь, который может задерживать переход метафазы в анафазу в присутствии неприсоединенных кинетохоров и, возможно, отсутствия напряжение через сестринские кинетохоры (Li and Nicklas, 1995; Musacchio and Salmon, 2007; Rieder et al., 1995; Руднер и Мюррей, 1996). Различные гены и соответствующие белки, которые действуют в рамках пути SAC, были первоначально идентифицированы при генетическом скрининге дрожжей. Эти скрининги выявили шесть генов, необходимых для функции SAC: MAD1-3 (дефект митотического ареста), BUB1 , BUB3 (почкование не ингибируется беномилом) и MPS1 (монополярные веретена) (Hardwick and Murray, 1995 ; Хойт и др. , 1991; Ли и Мюррей, 1991; Робертс и др., 1994; Вайс и Вайни, 1996; Winey et al. , 1991). Последующие исследования выявили гомологи у высших эукариот, из которых MAD3 обозначен как BUBR1 .

При входе в митоз SAC активен (Khodjakov and Rieder, 2009) и поддерживается в активном состоянии до тех пор, пока присутствуют незакрепленные кинетохоры. И Mad1 , и Mad2 локализуются на неприсоединенных кинетохорах (Howell et al., , 2004; Shah et al., 2004; Waters et al. , 1998), а взаимодействие между Mad1 и Mad2 вызывает конформационные изменения в Mad2 (DeAntoni et al. , 2005), заставляя его связываться и секвестрировать Cdc20 (Fang et al. ). , 1998; Hwang et al. , 1998; Kim et al. , 1998), активатор комплекса, способствующего анафазе, или циклосомы (APC / C) (Hwang et al. , 1998; Kim et al. др. , 1998; Li и др., 1997). Кроме того, Bub1 и BubR1 ( MAD3 в дрожжах) рекрутируются на кинетохоры без натяжения (Skoufias et al. , 2001), где они далее взаимодействуют с Mad2 , образуя комплекс митотических контрольных точек (Судакин et al. ). , 2001; Tang et al. , 2001), который также ингибирует APC / C. APC / C представляет собой убиквитинлигазу E3, которая маркирует определенные субстраты для деградации протеасомой. Двумя ключевыми субстратами являются белки Securin и Cyclin B, которые необходимы для завершения митоза (Cohen-Fix et al., 1996; Funabiki et al. , 1996; Minshull et al. , 1990; Питерс, 2006; Whitfield et al. , 1990; Zou et al. , 1999). Секурин ингибирует фермент сепаразу, который необходим для расщепления белков когезина, удерживающих сестринские хроматиды вместе (Cohen-Fix et al. , 1996; Funabiki et al. , 1996; Uhlmann et al. , 1999). Таким образом, деградация секурина приводит к активации сепаразы, деградации когезина и разделению сестринских хроматид, что отмечает начало анафазы (Cohen-Fix et al., 1996; Funabiki et al. , 1996; Zou et al. , 1999). Затем деградация циклина B обеспечивает выход из митоза и завершение деления клетки.

Дисфункция SAC неизменно приводит к неправильной сегрегации хромосом, потому что она заставляет клетки входить в анафазу до того, как амфителическое прикрепление может быть достигнуто всеми хромосомами либо за счет ускорения митотической прогрессии, либо за счет того, что клетки не могут задерживать наступление анафазы в присутствии неприсоединенных кинетохоров (Meraldi et al., 2004). Как следствие, преждевременное начало анафазы связано с рядом митотических дефектов, включая отстающие от анафазы хромосомы и сегрегацию обеих сестринских хроматид одной и той же дочерней клетки, которые генерируют анеуплоидию в потомстве. Таким образом, мутации в генах SAC могут играть роль в онкогенезе и кариотипическом разнообразии раковых клеток. Действительно, Кэхилл и его сотрудники идентифицировали мутацию в гене SAC BUB1 в линии колоректальных клеток CIN (Cahill et al., 1998) и предположил, что это может объяснить CIN, который ранее наблюдался при колоректальном раке (Longauer et al. , 1997). Интересно, что мутации BUB1 и BUBR1 были идентифицированы у некоторых людей, страдающих мозаичной пестрой анеуплоидией (MVA) (Hanks et al. , 2004; Suijkerbuijk et al. , 2010), синдром, связанный с повышенным риском рака, и при котором соматические клетки пациентов демонстрируют высокие уровни трисомий и моносомий (Kajii et al., 1998, 2001).

Идея о том, что дисфункция SAC может играть роль в онкогенезе, подтолкнула к ряду исследований на моделях мышей. Поскольку SAC-нулевые мыши обычно являются эмбриональными летальными, в этих исследованиях использовались мыши, которые были либо гаплонедостаточными, либо несли гипоморфные мутации в определенных генах SAC. Результаты несколько различались и не выявили четкой корреляции между мутациями в генах SAC, анеуплоидией и туморогенезом. Однако во многих случаях гаплонедостаточные или мутантные животные были более склонны к спонтанному развитию (Iwanaga et al., 2007; Мишель и др. , 2001) или канцерогенных (Babu et al. , 2003; Dai et al. , 2004; Iwanaga et al. , 2007; Jeganathan et al. , 2007) опухолей по сравнению с дикими опухолями. типа мышки. Одно исключение представлено BubR1 , чьи мутации не приводят к увеличению заболеваемости опухолями, а скорее к фенотипам старения (Baker et al. , 2004). Интересно, что сверхэкспрессия различных генов SAC обнаруживается в раковых клетках (Yuan et al., 2006) и функциональные тесты сверхэкспрессии Mad2 у мышей приводят к получению 40-55% анеуплоидных MEFs (эмбриональные фибробласты мыши) и 50% случаев опухоли (Sotillo et al. , 2007). Эти данные предполагают, что путь SAC должен быть точно сбалансирован для предотвращения анеуплоидии. Альтернативно, этот эффект может быть специфическим для сверхэкспрессии Mad2 и может быть обусловлен другой SAC-независимой функцией (ами) белка (Weaver et al. , 2008).

Из-за первоначальной идентификации мутации гена контрольной точки в клетках колоректального рака (Cahill et al., 1998) и влияние, которое мутации гена SAC оказывают на онкогенез в моделях мышей, многие исследователи приступили к ряду мутационных анализов раковых клеток различного происхождения с идеей, что большинство видов рака будут демонстрировать мутации в генах SAC. Удивительно, но многие из этих исследований не обнаружили мутаций в генах SAC (Myrie et al. , 2000; Saeki et al. , 2002; Sato et al. , 2000; Yamaguchi et al. , 1999) и только несколько идентифицированных мутаций в незначительной части проанализированных клеточных линий (Haruki et al., 2001b; Sato et al. , 2000), указывая на идею, что мутации в генах SAC могут приводить к скорости расхождения хромосом, которая слишком высока, чтобы быть совместимой с выживаемостью клеток. Таким образом, хотя мутации SAC могут вызывать анеуплоидию и в принципе вызывать опухоли (см. Выше), тот факт, что мутации гена SAC в значительной степени отсутствуют при раке, указывает на то, что они не вносят значительного вклада в фенотип CIN и кариотипическое разнообразие раковых клеток.

Регулирование клеточного цикла с помощью контрольных точек

Abstract

Контрольные точки клеточного цикла — это механизмы наблюдения, которые контролируют порядок, целостность и точность основных событий клеточного цикла.К ним относятся рост клеток до подходящего размера, репликация и целостность хромосом, а также их точное разделение при митозе. Многие из этих механизмов имеют древнее происхождение и очень консервативны, и, следовательно, в значительной степени основаны на исследованиях на простых организмах, таких как дрожжи. Другие эволюционировали в высших организмах и контролируют альтернативные судьбы клеток, оказывая значительное влияние на подавление опухолей. Здесь мы рассматриваем эти различные пути контрольных точек и последствия их дисфункции на судьбу клеток.

Ключевые слова: Контрольная точка, повреждение ДНК, клеточный цикл, стабильность генома, митоз

1 Введение

Клеточный цикл — это серия событий, в которых клеточные компоненты удваиваются, а затем точно разделяются на дочерние клетки. У эукариот репликация ДНК ограничена дискретным синтезом или S-фазой, а сегрегация хромосом происходит в митозе или M-фазе. Две фазы Gap разделяют фазу S и митоз, известные как G1 и G2. Это не периоды бездействия, а скорее периоды, когда клетки набирают массу, интегрируют сигналы роста, организуют реплицированный геном и готовятся к сегрегации хромосом.

Центральными механизмами, которые управляют развитием клеточного цикла, являются циклин-зависимые киназы (CDK). Это серин / треониновые протеинкиназы, которые фосфорилируют ключевые субстраты, способствуя синтезу ДНК и митотической прогрессии. Каталитические субъединицы находятся в молярном избытке, но не активны до тех пор, пока не будут связаны их родственными циклиновыми субъединицами, которые жестко регулируются как на уровне синтеза, так и на уровне убиквитин-зависимого протеолиза. Связывание циклина позволяет неактивным CDK принимать активную конфигурацию, близкую к мономерным и активным киназам.Находясь на вершине этой регуляции, активность CDK также может негативно регулироваться связыванием небольших ингибирующих белков, CKI, или ингибирующим фосфорилированием тирозина, которое блокирует перенос фосфата на субстраты.

Контрольные точки возникли как ряд зависимостей клеточного цикла. В основополагающих исследованиях на делящихся дрожжах Schizosaccharomyces pombe Митчисон и его коллеги определили, что размер клетки является детерминантом клеточного деления [1–4]. Далее Рао и Джонсон использовали эксперименты по слиянию клеток человека [5-8] и определили зависимость между S-фазой и митозом.То есть ядра, претерпевающие S-фазу, могут задерживать митотический вход ядра G2, тогда как митотические клетки стимулируют ядра к преждевременному вступлению в митоз. Кроме того, исследования ооцитов установили аналогичную взаимосвязь между фазой S и митозом [9, 10]. Кроме того, Вейнерт и Хартвелл использовали остановку клеточного цикла, вызванную повреждением ДНК у почкующихся дрожжей Saccharomyces cerevisiae , для идентификации первых генов контрольной точки повреждения ДНК [11, 12], которые впоследствии были расширены в нескольких системах в подробный сигнальный путь. , со значительным перекрытием сигналов, делающим митоз зависимым от завершения репликации ДНК [13–16].Сходным образом остановка митоза, вызванная ингибиторами микротрубочек, была использована для идентификации генов первой контрольной точки веретена в Saccharomyces cerevisiae [17, 18], снова приводя к высококонсервативному пути контрольной точки, который управляет сегрегацией хромосом [19]. Именно эти контрольные точки действуют как сигналы прямой связи, которые придают клеточному циклу его замечательную точность и обеспечивают нормальное развитие и гомеостаз тканей.

2 Контрольные точки

Был достигнут огромный прогресс в молекулярном анализе различных путей контрольных точек клеточного цикла.Во многих случаях это очень детально с подробным анализом посттрансляционных модификаций, структурной биологии, кинетики ферментов и так далее. Чтобы подробно описать все эти события, нужен учебник, чего мы здесь делать не пытаемся. Скорее, мы сосредоточимся на ключевых концепциях и регуляторных событиях и отсылаем читателя к прекрасным статьям, которые описывают молекулярные детали этих путей [19-25].

2.1 Контроль размера клеток

Чтобы поддерживать размер клеток и гарантировать, что каждая дочерняя клетка снабжена соответствующим количеством генетического и биосинтетического материала, клетки должны в среднем точно удвоить свое содержание перед делением.Контроль размера клетки имеет решающее значение для регулирования распределения питательных веществ в клетке, а также для регулирования размера и функции органов в многоклеточных организмах. Существование контрольных точек размера клетки было предложено для того, чтобы клетки могли координировать размер клетки с развитием клеточного цикла. Контрольные точки размера ячеек наблюдались в G1 и G2. Ранние доказательства этих контрольных точек были получены из наблюдений, что размер новых дочерних клеток после митоза влияет на развитие клеточного цикла: большие дочерние клетки ускоряют прохождение через G1 и / или G2, а маленькие дочерние клетки задерживают выход из этих фаз роста [26, 27] .Однако разные виды и типы клеток сильно различаются по расположению этих контрольных точек в пределах клеточного цикла и, следовательно, по тому, как на клеточный цикл влияет изменение размера клеток.

Неудивительно, что многое из того, что известно о контрольных точках размера на молекулярном уровне, основано на регуляции белков, участвующих в прогрессии G1 и G2 / M. Контроль контрольной точки размера клеток G1 изучен наиболее широко у почкующихся дрожжей, где циклин Cln3, который активирует Start, регулирует размер клеток [28, 29].Контроль контрольной точки размера клеток G2 / M изучался наиболее широко у делящихся дрожжей, где Cdc25 и Wee1 реагируют на размер клеток и статус питания при их контроле комплекса Cdc2-cyclin B [30, 31].

Один из предложенных механизмов контроля размера клеток — мониторинг трансляции белка. Масса рибосом и, следовательно, трансляционная активность должны коррелировать с размером клетки, поэтому считается, что существует некий продукт трансляции, называемый «трансляционный измеритель», который увеличивается в изобилии с размером клетки и который осуществляет контроль над клеточным циклом после накопилась определенная сумма [32].Cln3 и Cdc25 оба являются предложенными трансляционными преобразователями. Эта гипотеза также предлагает объяснение того, как размер клетки и клеточный цикл реагируют на статус питания. Предполагается, что у дрожжей несколько сигнальных путей, включая пути PKA и TOR, опосредуют контроль питательных веществ клеточного цикла, и объединяющей характеристикой этих путей является то, что они контролируют биогенез рибосом, так что трансляционная активность служит клеточным индикатором питания. положение дел.

Другой механизм, с помощью которого клетки могут координировать размер клетки с развитием клеточного цикла, — это мониторинг геометрии клетки.Делящиеся дрожжи S. pombe имеют форму цилиндра и растут в продольном направлении перед делением. Белок, называемый Pom1, локализуется на концах клетки и останавливает развитие клеточного цикла за счет регуляции оси Cdr1-Cdr2-Wee1-Cdc2, которая расположена в центре области, называемой межфазным узлом. При большей длине клеток Pom1 больше не может влиять на этот комплекс, и клеточный цикл может прогрессировать до M фазы [33, 34]. Хотя эта система может зависеть от относительно уникальной формы ячеек S.pombe , возникает вопрос, существуют ли подобные механизмы у других видов.

Хотя было предложено несколько объяснений координации клеточного цикла и размера клетки, возможно, что любое их количество одновременно функционирует в клетке. Однако остается неясным, как все они интегрированы.

2.2 Реакция на повреждение ДНК

На протяжении всей интерфазы повреждение ДНК вызывает остановку клеточного цикла, что дает время для работы путей репарации до перехода к последующим фазам клеточного цикла.Источник повреждения ДНК может быть внутренним, например, промежуточными продуктами метаболизма, истощением теломер, сверхэкспрессией онкогена и ошибками репликации ДНК. Альтернативно, существует множество внешних источников повреждения ДНК, от солнечного света до канцерогенов, ионизирующего излучения или других противораковых терапевтических средств. Несмотря на то, что существует множество специфических для поражения ответов на репарацию ДНК, различные поражения в геномной ДНК активируют общие пути контрольных точек, цель которых — поддерживать CDK в неактивном состоянии до тех пор, пока поражение не будет удалено.Вообще говоря, контрольные точки повреждения ДНК можно разделить на те, которые контролируются супрессором опухоли и фактором транскрипции p53, и те, которые в конечном итоге находятся под контролем киназы контрольной точки Chk1, и мы рассмотрим в первую очередь последнюю.

Путь Chk1 высоко консервативен от дрожжей к человеку. Компоненты пути произошли в основном из генетического скрининга дрожжей среди чувствительных к повреждению мутантов [11, 14, 35–38], с некоторыми дополнительными компонентами, идентифицированными в клетках млекопитающих [39–42].Chk1 активируется всеми известными формами повреждения ДНК, хотя это более эффективно в S- и G2-фазах, чем в G1, и ограничивается пострепликативными повреждениями [15, 36, 43]. Разнообразие активирующих повреждений предполагает общий промежуточный продукт, который представляет собой одноцепочечную ДНК, покрытую репликационным белком A (RPA) и содержащую соединение праймерной матрицы [13, 44]. Комплексы белков контрольной точки собираются на ДНК, покрытой RPA, включая протеинкиназу, известную как ATR (Ataxia Telangiectasia и Rad3-Related) у людей, на которую нацелен ее взаимодействующий белок ATRIP, и связанный с PCNA зажим, называемый 9-1- 1 (Rad9-Rad1-Hus1), который загружен вариантом комплекса Replication Factor C (RFC).После фосфорилирования с помощью ATR белки-медиаторы BRCT-домена рекрутируются в эти сайты. У млекопитающих больше медиаторов, чем у дрожжей, но они служат той же цели: рекрутирование Chk1, который подвергается активации фосфорилирования с помощью ATR, а затем высвобождается для поддержания митотического CDK Cdc2 в его фосфорилированном Y15 и неактивном состоянии. Chk1 фосфорилирует как киназу (Wee1), так и фосфатазу (Cdc25), которые регулируют фосфорилирование Y15. Это приводит к повышению стабильности Wee1 и снижению активности Cdc25 и / или уровней белка.Впоследствии Chk1 подвергается дефосфорилированию с помощью фосфатаз 1 типа [45–47], и клетки возобновляют цикл митоза.

В S. cerevisiae вышестоящие сигнальные события идентичны описанным выше, но эффекторная киназа отличается. Хотя Chk1 консервативен, основным эффектором является неродственная киназа, известная как Rad53 [48, 49]. Более того, точка остановки клеточного цикла — это не переход G2 – M, а переход от метафазы к анафазе. Это происходит благодаря тому, что Rad53 контролирует активность протеазы когезина, сепаразы, посредством фосфорилирования ее регулятора секурина [50].Эта вызванная повреждением остановка митоза не наблюдается у других видов, включая делящиеся дрожжи, и, в частности, митотические клетки человека неспособны задерживать митотическую прогрессию [51]. Кроме того, у почкующихся дрожжей активируется другая киназа, известная как Dun1 [52], которая контролирует транскрипционные ответы на повреждение ДНК, включая активацию рибонуклеотидредуктазы, фермента, необходимого для синтеза dNTP.

У высших организмов фактор транскрипции p53 является критическим компонентом контрольных точек повреждения ДНК [25], особенно в фазе G1.p53 регулируется множеством посттрансляционных модификаций, включая N-концевое фосфорилирование серина-15, которое катализируется ATR и его родственниками ATM (Ataxia Telangiectasia Mutated) и DNA-PKcs (ДНК-зависимая протеинкиназа, каталитическая субъединица). Подобно ATR, эти киназы нацелены на двухцепочечные разрывы ДНК с помощью взаимодействующих белков: комплекса MRN (Mre11-Rad50-Nbs1) для ATM и комплекса Ku70-Ku80 для ДНК-PKcs. Активированный р53 стабилизируется за счет защиты от его убиквитинлигазы E3 Mdm2 и в качестве тетрамера трансактивирует экспрессию большого числа генов, включая ингибитор циклин-зависимой киназы (CKI) p21.Благодаря этому механизму G1 CDK ингибируются, и повреждение ДНК восстанавливается до репликации ДНК. Однако p53 может также подавлять экспрессию генов и необходим для длительного ареста G2 перед лицом стойких повреждений ДНК [53, 54]. Более того, p53 может управлять альтернативными клеточными судьбами апоптоза или старения [55]. В самом деле, функция остановки клеточного цикла p53, по-видимому, стала позже принятой функцией, поскольку Drosophila p53 регулирует апоптоз, но не прогрессию клеточного цикла [56].

2.3 Мониторинг репликации ДНК

Фаза S отмечает особенно уязвимое время для клеток, чтобы справиться с повреждением ДНК. Повреждения должны не только восстанавливаться, как в клетках G1 и G2, но они также действуют как физическое препятствие для репликативных полимераз. Репликация ДНК инициируется в определенных сайтах, источниках репликации. Они эпигенетически определены рядом белков, которые гарантируют, что они активируются (начинают реплицироваться) один раз и только один раз за клеточный цикл. Запуск репликации источника контролируется фосфорилированием двух белков, Cdt1 и Cdc6, которое катализируется как CDK, так и Dbf4-зависимой протеинкиназой (DDK) Cdc7.Такое фосфорилирование не только инициирует репликацию, но также приводит к деградации этих белков, и, следовательно, ориджин не может обновляться [57].

Когда полимераза и связанные с ней белки (реплисома) сталкиваются с блокадой прогрессирования, обязательно, чтобы реплисома оставалась стабильно связанной с реплицирующейся хроматидой, чтобы репликация могла возобновиться после снятия блокады. Такие блокады могут быть модифицированными dNTP, базовыми сайтами, комплексами белок-ДНК или результатом истощения dNTP.Эта стабилизация реплисом является функцией контрольной точки внутри S-фазы.

Эффекторная киназа внутри-S-фазной контрольной точки известна как Cds1 у делящихся дрожжей или Chk2 у людей. Несмотря на свое родственное название, Chk2 не является биохимически или функционально связанным с Chk1. Cds1 / Chk2 имеет N-концевой фосфо-S / T-связывающий Forkhead-Associated (FHA) домен, за которым следует киназный домен. После остановки репликации компонент реплисомы Mrc1 (медиатор контрольной точки репликации) фосфорилируется с помощью ATR.Это создает сайт связывания для Cds1 / Chk2, который затем фосфорилируется с помощью ATR, а затем полностью активируется аутофосфорилированием [58]. Активированный Cds1 / Chk2 затем стабилизирует остановившуюся реплисому за счет фосфорилирования нескольких субъединиц, особенно геликазы MCM [59, 60]. У почкующихся дрожжей киназа Rad53 выполняет функцию Cds1 / Chk2. Подобно Cds1 / Chk2, Rad53 имеет N-концевой домен FHA, за которым следует домен киназы. Однако Rad53 имеет дополнительный C-концевой домен FHA, не обнаруживаемый в Cds1, который важен для его активации при повреждении ДНК [61].

2.4 Зависимость S – M

После стабилизации реплисома может оставаться на месте до тех пор, пока блокада не будет снята или dNTP не восстановлены. Альтернативно, клетка может использовать пути пострепликационной репарации для обхода поражения либо путем привлечения мутагенных обходных полимераз, либо путем переключения матриц путем рекомбинации и затем репликации с использованием другой растущей цепи в качестве матрицы [62]. В любом случае необходимо использовать контрольные точки, чтобы гарантировать, что митоз не будет предприниматься до тех пор, пока репликация не будет завершена, иначе клетки подвергаются риску снижения плоидности.Ясно, что вход в митоз блокируется посредством фосфорилирования Y15 Cdc2, и что для этого необходимы компоненты checkpoint, которые действуют выше рекрутирования медиатора [36, 37, 63]. Как это приводит к задержке клеточного цикла, остается неясным.

Если источником блокады является повреждение ДНК, то путь Chk1 активируется, как описано выше. Однако, если блокада обусловлена ​​только истощением dNTP, например, обработкой гидроксимочевиной, Chk1 не активируется, и все же клетки не вступают в митоз [64].Некоторые исследования пришли к выводу, что Cds1 также регулирует развитие клеточного цикла [65, 66]. Однако, если в клетках отсутствует Cds1, то застопорившаяся реплисома отделяется от своей матрицы, процесс, известный как коллапс вилки, и это рассматривается как повреждение ДНК, которое активирует Chk1. Следовательно, трудно экспериментально разделить явления стабильности репликационной вилки и функции эффекторных киназ.

Более крайнее разъединение зависимости митоза от предшествующей репликации может наблюдаться, когда в клетках делящихся дрожжей отсутствуют обе киназы Y15 (Wee1 и Mik1), или когда белки, запускающие ориджин, удаляются [67].В этих случаях клетки попадают в летальные митозы из G1, процесс, первоначально названный митотической катастрофой, прозвище, которое впоследствии было использовано для описания митотической гибели в клетках млекопитающих.

Для поддержания плоидности существует не менее важная взаимосвязь зависимости, обеспечивающая один раунд репликации на клеточный цикл. Это может быть разъединено, когда деградация Cdt1 и Cdc6 является дефектной [68], и запуск репликации ориджина становится конститутивным. Полные раунды S фазы без митоза также могут наблюдаться у делящихся дрожжей, когда CKI Rum1 избыточно продуцируется [69].Сходным образом клетки, лишенные митотических циклинов, обходят митоз [70], предполагая, что они сообщают информацию о состоянии G2 [71]. В каждой из этих ситуаций митоз полностью игнорируется, а плоидность продолжает увеличиваться.

2.5 Контрольная точка митотического веретена

Расщепление сестринских хроматид в анафазе находится под механическим контролем митотического веретена. Веретено состоит из микротрубочек и нескольких моторных белков как на центросомных концах, так и на концах кинетохор, плюс дополнительные моторы, которые обеспечивают силу между перекрывающимися микротрубочками, которые не прикрепляются к кинетохорам [72].Существенно, что прикрепление веретена происходит двунаправленным образом, так что сестринские хроматиды находятся под напряжением в метафазе и прикрепляются к обоим полюсам веретена. Как только все кинетохоры прикреплены и выровнены на метафазной пластинке, может продолжаться анафаза, чему способствует активность большой убиквитинлигазы E3, известной как комплекс, стимулирующий анафазу, или циклосома (APC / C). Эта лигаза нацелена на ряд белков, но наиболее важными являются митотические циклины, которые отменяют активность CDK, и секурин, деградация которого позволяет высвобождать сепаразу и расщеплять комплексы когезина на кинетохорах.Активность APC контролируется двумя вспомогательными белками: Cdc20, который функционирует вплоть до метафазы-анафазы, и Cdh2, который продолжает облегчать APC-опосредованное убиквитинирование, как только начинается деградация циклина и сепаразы [73]. Как только слипание сестринских хроматид высвобождается, натяжение веретена и ассоциированные моторные белки позволяют сестринским хроматидам раздвигаться и образовывать идентичные дочерние ядра.

Контрольная точка шпинделя функционирует для предотвращения активации APC ^Cdc20 в условиях, когда кинетохоры не заняты микротрубочками веретена или прикреплены, но не находятся под напряжением (например, когда они прикреплены к одному полюсу, известному как меротелическое прикрепление).В этих условиях белок контрольной точки веретена Mad2 (Mitotic Arrest Deficient) ингибирует активность Cdc20 как в контексте Cdc20 на неприсоединенных кинетохорах, где он образует комплекс контрольной точки митоза, так и на APC-связанных молекулах. Cdc20 также регулируется киназой митотической контрольной точки Bub1 у дрожжей (почкование не ингибируется беномилом) и ее двоюродным братом Bub1R у млекопитающих. Как Cdc2 неактивен, так и APC, и, следовательно, клетки не могут войти в анафазу.

Контрольная точка веретена включает ряд других белков, список которых растет с эволюционной сложностью.Кроме того, формирование веретена, а также обнаружение и коррекция дефектов веретена находятся под контролем киназ Polo, Aurora и NIMA-related (Nek) [74, 75]. В этом отношении контрольная точка веретена разделяет ту же основную предпосылку, что и те, которые контролируют целостность ДНК, рассмотренную выше — предотвращают переход клеточного цикла, в то время как другие эффекторы исправляют дефект, изменяющий геном. Однако митотическая контрольная точка уникальна тем, что она функционирует для поддержания активности CDK, тогда как те, которые функционируют в интерфазе, стремятся поддерживать неактивность CDK.

3 Судьба дисфункции контрольных точек при заболеваниях человека

В зависимости от серьезности дефекта клеточного цикла дисфункция контрольных точек может привести к различным последствиям, от гибели клетки до перепрограммирования клеточного цикла, что может привести к раку. В случае потери p53, что, возможно, является наиболее частым генетическим дефектом при раке, затрагиваются решения нескольких клеточных судеб. Среди них — отсутствие контроля CDK со стороны p21 и, следовательно, потеря контрольной точки G1. Однако р53 может также направлять клетки в апоптоз и / или старение, и поэтому физиологические последствия р53 при раке проявляются как на уровне этиологии рака, так и на уровне терапии убивать клетки [25].Интересно, что потеря p53 представляет повышенную потребность в пути Chk1, который часто активируется в раковых клетках и необходим для жизнеспособности многих раковых клеток [15, 16, 76]. Следовательно, существует большой интерес к нацеливанию на Chk1 [77] и его субстрат Wee1 [78] в качестве терапевтического режима в клинике.

Потеря пути Chk1 у делящихся дрожжей проявляет значительный фенотип только с внешними повреждениями ДНК или в сочетании с дефектами репарации ДНК [79]. Вступление в митоз с фрагментированными или неполностью восстановленными хромосомами не запускает контрольную точку веретена, которая измеряет только прикрепление кинетохор.Следовательно, такие митозы либо сразу приводят к летальному исходу, либо приводят к значительной потере хромосомных фрагментов. У мышей и у Drosophila путь Chk1 важен для прохождения через ранний эмбриогенез [80, 81]. Однако это узкое место для быстрого круговорота клеток, а зависимость S – M критична для целостности генома. Сходным образом условная потеря Chk1 является летальной для некоторых тканей и клеточных линий [82–84], но не для других [76, 82, 85, 86], где снова скорости пролиферации могут быть критическими.Тем не менее, мутации в генах пути Chk1 при раке человека крайне редки (если вообще существуют). В то время как рак демонстрирует нестабильность генома, он не может выжить при полном отсутствии контрольных точек целостности генома.

Характерной чертой большинства солидных опухолей являются высокоанеуплоидные кариотипы. Потеря и перестройка хромосом — быстрое средство потери супрессора опухоли и активации онкогенов. Однако, хотя сообщалось о мутациях в генах контрольных точек веретена, они сравнительно редки [87].Тем не менее, из-за сложности митотического аппарата и чрезвычайных последствий потери или увеличения целых хромосом умеренная дисфункция может иметь серьезные последствия. Как и в случае с контрольными точками целостности ДНК, где повреждение ДНК высокого уровня имеет тенденцию вызывать гибель клеток, изменение динамической нестабильности микротрубочек веретена также может быть летальным, с тем преимуществом, что веретена присутствуют только в циклических клетках.

Репликация ДНК, фаза S, контроль контрольных точек

Альбертс Б. Репликация и рекомбинация ДНК. Nature 421 431–435 (2003). DOI: 10,1038 / природа01407.

Андерсон, С. и ДеПамфилис, М. Л. Метаболизм фрагментов Окадзаки во время репликации ДНК обезьяньего вируса 40. Журнал биологической химии 254 11495–11504 (1979).

Bailis, J.M. et al. Белки поддержания минихромосом взаимодействуют с белками контрольной точки и рекомбинационными белками, способствуя стабильности генома в S-фазе. Молекулярная и клеточная биология 28 1724–1738 (2008) doi: 10.1128 / MCB.01717-07.

Бохман, М.Л. & Schwacha, A. 2008. Комплекс Mcm2-7 обладает хеликазной активностью in vitro. Молекулярная ячейка 31 287–293. DOI: 10.1016 / j.molcel.2008.05.020.

Бохман, М.Л. & Schwacha, А. 2009. Комплекс Mcm: раскручивание механизма репликативной геликазы. Microbiol Mol Biol Rev 73 652–683. DOI: 10.1128 / MMBR.00019-09.

Caspari, T. Как активировать p53. Текущая биология 10 R315–317 (2000) doi: 10.1016 / S0960-9822 (00) 00439-5.

Chattopadhyay, S. & Bielinsky, A.K. Mcm10 человека регулирует каталитическую субъединицу ДНК-полимеразы-альфа и предотвращает повреждение ДНК. Молекулярная биология клетки 18 4085–4095 (2007) DOI: 10.1091 / mbc.E06-12-1148.

Цимприч, К.А. И Кортез, Д. 2008. ATR: важный регулятор целостности генома. Nature Reviews 9 616–627 (2007) DOI: 10.1038 / nrm2450.

Кортез, Д., Glick, G., & Elledge, S.J. Поддерживающие минихромосомы белки являются прямыми мишенями киназ контрольных точек ATM и ATR. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 101 10078–10083 (2004) doi: 10.1073 / pnas.0403410101.

Fien, K. et al. 2004. На использование праймера ДНК-полимеразой альфа-примазой влияет его взаимодействие с Mcm10p. Журнал биологической химии 279 16144–16153.DOI: 10.1074 / jbc.M512997200.

Forsburg, S.L. Геликаза MCM: связывание контрольных точек с вилкой репликации. Biochemical Society Transactions 36 114–119 (2008).

Gambus, A. et al. Ключевая роль Ctf4 в связывании геликазы MCM2-7 с ДНК-полимеразой альфа в реплисоме эукариот. Журнал EMBO 28 2992–3004 (2009) DOI: 10.1038 / emboj.2009.226.

Hubscher, U., Maga, G., & Spadari, S.ДНК-полимеразы эукариот. Ежегодный обзор биохимии 71 133–163 (2002) doi: 10.1146 / annurev.biochem.71.0

.150041.

Katou, Y. et al. Белки контрольной точки S-фазы Tof1 и Mrc1 образуют стабильный комплекс, приостанавливающий репликацию. Nature 424 1078–1083 (2003) DOI: 10.1038 / nature01900.

Куприна Н. и др. Мутанты CTF4 (CHL15) обнаруживают дефектный метаболизм ДНК в дрожжах Saccharomyces cerevisiae. Молекулярная и клеточная биология 12 5736–5747 (1992).

Лэнгстон, Л. Д. и О’Доннелл, М. Репликация ДНК: продолжайте двигаться и не обращайте внимания на разрыв. Молекулярная клетка 23 155–160 (2006) DOI: 10.1016 / j.molcel.2006.05.034.

Menoyo, A. et al. Соматические мутации в генах ответа на повреждение ДНК ATR и CHK1 при спорадических опухолях желудка с микросателлитной нестабильностью. Исследования рака 61 7727–7730 (2001).

Торговец, А. и другие. Повреждение фактора инициации репликации ДНК Mcm10 вызывает паузу вилок элонгации через источники хромосомной репликации в Saccharomyces cerevisiae. Молекулярная и клеточная биология 17 3261–3271 (1997).

Miles, J. & Formosa, T. Доказательства того, что POB1, белок Saccharomyces cerevisiae, который связывается с ДНК-полимеразой альфа, участвует в метаболизме ДНК in vivo. Молекулярная и клеточная биология 12 5724–5735 (1992).

Молдован, Г.Л., Пфандер, Б., и Йенч, С. PCNA, маэстро репликационной вилки. Cell 129 665–679 (2007) DOI: 10.1016 / j.cell.2007.05.003.

Мойер, С.Е., Льюис, П.В. И Ботчан, М.Р. Выделение комплекса Cdc45 / Mcm2-7 / GINS (CMG), кандидата на геликазу вилки репликации ДНК эукариот. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 103 10236–10241 (2006) doi: 10.1073 / pnas.0602400103.

Paulsen, R.D. et al. Скрининг миРНК по всему геному выявляет разнообразные клеточные процессы и пути, которые опосредуют стабильность генома. Молекулярная ячейка 35 228–239 (2009) DOI: 10.1016 / j.molcel.2009.06.021.

Pizzagalli, A. et al. Ген ДНК-полимеразы I Saccharomyces cerevisiae: нуклеотидная последовательность, картирование чувствительной к температуре мутации и гомология белка с другими ДНК-полимеразами. Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки 85 3772–3776 (1988).

Ремус, Д. и др. Согласованная загрузка двойных гексамеров Mcm2-7 вокруг ДНК во время лицензирования начала репликации ДНК. Cell 139 719–730 (2009) DOI: 10.1016 / j.cell.2009.10.015.

Контрольная точка G1 / S

Описание пути:

Первичная контрольная точка клеточного цикла G1 / S контролирует обязательство эукариотических клеток переходить через фазу G1, чтобы войти в S-фазу синтеза ДНК. Два комплекса киназ клеточного цикла, CDK4 / 6-циклин D и CDK2-циклин E, работают совместно, чтобы ослабить ингибирование динамического комплекса транскрипции, который содержит белок ретинобластомы (Rb) и E2F.В незарегистрированных клетках G1-фазы гипофосфорилированный Rb связывается с факторами транскрипции E2F-DP1, образуя ингибиторный комплекс с HDAC, чтобы репрессировать ключевые нижестоящие события транскрипции. Обязательство войти в S-фазу происходит посредством последовательного фосфорилирования Rb циклином D-CDK4 / 6 и циклином E-CDK2, который диссоциирует комплекс HDAC-репрессор, обеспечивая транскрипцию генов, необходимых для репликации ДНК. В присутствии факторов роста Akt может фосфорилировать FoxO1 / 3, что ингибирует их функцию путем экспорта в ядро, тем самым обеспечивая выживание и пролиферацию клеток.Важно отметить, что множество различных стимулов осуществляют контроль контрольных точек, включая TGF-β, повреждение ДНК, репликативное старение и устранение фактора роста. Эти стимулы действуют через факторы транскрипции, индуцируя определенные члены семейств INK4 или Kip / Cip циклинзависимых ингибиторов киназ (CKI). Примечательно, что онкогенный белок поликомб Bmi1 действует как негативный регулятор экспрессии INK4A / B в стволовых клетках и раке человека. Помимо регуляции CKI, TGF-β также ингибирует транскрипцию cdc25A, фосфатазы, которая непосредственно необходима для активации CDK.В критической точке конвергенции с контрольной точкой повреждения ДНК cdc25A убиквитинируется и нацеливается на деградацию через SCF убиквитин-лигазный комплекс ниже пути ATM / ATR / Chk. Однако своевременная деградация cdc25A в митозе (M-фаза) с помощью комплекса APC ubiquitin ligase позволяет прогрессировать через митоз. Кроме того, отмена фактора роста активирует GSK-3β, фосфорилируя циклин D, что приводит к его быстрому убиквитинированию и протеасомной деградации. В совокупности убиквитин / протеасомозависимая деградация и ядерный экспорт являются механизмами, обычно используемыми для эффективного снижения концентрации белков, контролирующих клеточный цикл.Важно отметить, что комплексы Cyclin D1 / CKD4 / 6 исследуются в качестве терапевтических мишеней для лечения рака, поскольку исследователи обнаружили, что эта контрольная точка неизменно дерегулируется в опухолях человека.

Новое поколение контрольной иммунной терапии при раке: новые разработки и проблемы | Журнал гематологии и онкологии

1.

Pardoll DM. Блокада иммунных контрольных точек в иммунотерапии рака. Нат Рев Рак. 2012; 12: 252–64.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

2.

Дрейк К.Г., Липсон Э.Дж., Брамер-младший. Вдыхая новую жизнь в иммунотерапию: обзор меланомы, рака легких и почек. Нат Рев Клин Онкол. 2014; 11: 24–37.

CAS PubMed Статья Google ученый

3.

Чен Л., Мухи DB. Молекулярные механизмы костимуляции и ко-ингибирования Т-клеток. Nat Rev Immunol. 2013; 13: 227–42.

PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

4.

Sharma P, Allison JP. Будущее иммунной контрольной терапии. Наука. 2015; 348: 56–61.

CAS PubMed Статья Google ученый

5.

Sharma P, Allison JP. Таргетинг на иммунные контрольные точки в терапии рака: к комбинированным стратегиям с лечебным потенциалом. Клетка. 2015; 161: 205–14.

CAS PubMed Статья Google ученый

6.

Ледфорд Х.Препарат от меланомы получил одобрение в США. Природа. 2011; 471: 561.

CAS PubMed Статья Google ученый

7.

Granier C, De Guillebon E, Blanc C и др. Механизмы действия и обоснование использования ингибиторов контрольных точек при раке. Esmo Open. 2017; 2

8.

Марин-Асеведо Дж. А., Сояно А. Э., Дхолария Б. и др. Иммунотерапия рака помимо ингибиторов иммунных контрольных точек. J Hematol Oncol. 2018; 11

9.

Workman CJ, Dugger KJ, Vignali DA. На переднем крае: молекулярный анализ отрицательной регуляторной функции гена-3 активации лимфоцитов. J Immunol. 2002; 169: 5392–5.

CAS PubMed Статья Google ученый

10.

Дхолария Б., Хаммонд В., Шредерс А., Лу Ю. Новые терапевтические агенты для лечения рака легких. J Hematol Oncol. 2016; 9: 138.

PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

11.

Андерсон А.С., Джоллер Н., Кучро В.К. Lag-3, Tim-3 и TIGIT: ко-ингибирующие рецепторы со специализированными функциями в иммунной регуляции. Иммунитет. 2016; 44: 989–1004.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

12.

He Y, Rivard CJ, Rozeboom L, et al. Ген-3 активации лимфоцитов, важный иммунный контрольный пункт при раке. Cancer Sci. 2016; 107: 1193–7.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

13.

Woo SR, Turnis ME, Goldberg MV, et al. Иммунные ингибирующие молекулы LAG-3 и PD-1 синергетически регулируют функцию Т-клеток, способствуя ускользанию от опухолевого иммунитета. Cancer Res. 2012; 72: 917–27.

CAS PubMed Статья Google ученый

14.

Голдберг М.В., Дрейк К.Г. LAG-3 в иммунотерапии рака. Curr Top Microbiol Immunol. 2011; 344: 269–78.

CAS PubMed PubMed Central Google ученый

15.

Andrews LP, Marciscano AE, Drake CG, Vignali DAA. LAG3 (CD223) как мишень иммунотерапии рака. Immunol Rev.2017; 276: 80–96.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

16.

Brignone C, Escudier B, Grygar C и др. Фармакокинетическое и биологическое корреляционное исследование фазы I IMP321, нового агониста MHC класса II, у пациентов с запущенной почечно-клеточной карциномой. Clin Cancer Res. 2009. 15: 6225–31.

CAS PubMed Статья Google ученый

17.

Ван-Гиллам А., Пламбек-Зюсс С., Годегебюре П. и др. Исследование фазы I IMP321 и гемцитабина в качестве терапии первой линии у пациентов с запущенной аденокарциномой поджелудочной железы. Исследуйте новые наркотики. 2013; 31: 707–13.

CAS Статья Google ученый

18.

Brignone C, Gutierrez M, Mefti F, et al.Химиоиммунотерапия первой линии при метастатической карциноме молочной железы: комбинация паклитаксела и IMP321 (LAG-3Ig) усиливает иммунные ответы и противоопухолевую активность. J Transl Med. 2010; 8: 71.

PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

19.

Nguyen LT, Ohashi PS. Клиническая блокада PD1 и LAG3 — возможные механизмы действия. Nat Rev Immunol. 2015; 15: 45–56.

CAS PubMed Статья Google ученый

20.

Ascierto PA, Melero I, Bhatia S. et al. Начальная эффективность гена-3 активации лимфоцитов (anti-LAG-3; BMS-986016) в комбинации с ниволумабом (nivo) у пациентов с меланомой (MEL), ранее получавших терапию анти-PD-1 / PD-L1. J Clin Oncol 2017; 35: 9520–9520.

21.

Сакуиси К., Нгиов С.Ф., Салливан Дж. М. и др. Регуляторные Т-клетки TIM3 + FOXP3 + являются тканеспецифическими промоторами дисфункции Т-клеток при раке. Онкоиммунология. 2013; 2: e23849.

PubMed PubMed Central Статья Google ученый

22.

Du W, Yang M, Turner A, et al. TIM-3 как мишень для иммунотерапии рака и механизмы действия. Int J Mol Sci. 2017; 18: 645.

PubMed Central Статья Google ученый

23.

Горман СП, Старбек-Миллер Г., Фам Н.Л. и др. Tim-3 непосредственно усиливает ответы Т-лимфоцитов CD8 на острую инфекцию Listeria monocytogenes. J Immunol. 2014; 192: 3133–42.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

24.

Эбрахим А.Х., Алалави З., Мирандола Л. и др. Галектины при раке: канцерогенез, диагностика и терапия. Ann Transl Med. 2014; 2: 88.

PubMed PubMed Central Google ученый

25.

Фиори В., Маньяни М., Чианфрилья М. Экспрессия и модуляция CEACAM1 и трансформация опухолевых клеток. Энн Ист Супер Санита. 2012; 48: 161–71.

CAS PubMed Статья Google ученый

26.

Ohue Y, Kurose K, Nishio Y et al. Abstract A101: роль пути TIM-3 / Galectin-9 в раке легких. Cancer Immunol Res 2016; 4: A101-A101.

27.

Чжу С., Андерсон А.С., Шубарт А. и др. Лиганд Tim-3 галектин-9 отрицательно регулирует иммунитет Т-хелперов 1 типа. Nat Immunol. 2005; 6: 1245–52.

CAS PubMed Статья Google ученый

28.

Yu X, Harden K, Gonzalez LC, et al. Поверхностный белок TIGIT подавляет активацию Т-клеток, способствуя образованию зрелых иммунорегуляторных дендритных клеток.Nat Immunol. 2009; 10: 48–57.

CAS PubMed Статья Google ученый

29.

Станецкий Н., Симич Н., Арапович Дж. И др. Взаимодействие TIGIT с PVR и PVRL2 подавляет цитотоксичность NK-клеток человека. Proc Natl Acad Sci U S. A. 2009; 106: 17858–63.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

30.

Casado JG, Pawelec G, Morgado S, et al.Экспрессия молекул адгезии и лигандов для активации и костимулирующих рецепторов, участвующих в клеточно-опосредованной цитотоксичности в большой панели линий клеток меланомы человека. Cancer Immunol Immunother. 2009; 58: 1517–26.

CAS PubMed Статья Google ученый

31.

Johnston RJ, Yu X, Grogan JL. Ингибитор контрольной точки TIGIT ограничивает противоопухолевые и противовирусные ответы CD8 + Т-клеток. Онкоиммунология. 2015; 4: e1036214.

PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

32.

Chauvin JM, Pagliano O, Fourcade J, et al. TIGIT и PD-1 повреждают опухолевые антиген-специфические CD8 (+) Т-клетки у пациентов с меланомой. J Clin Invest. 2015; 125: 2046–58.

PubMed PubMed Central Статья Google ученый

33.

Lines JL, Pantazi E, Mak J, et al. VISTA — это молекула иммунной контрольной точки для человеческих Т-клеток. Cancer Res. 2014; 74: 1924–32.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

34.

Ле Мерсье I, Чен В., Лайнс Дж. Л. и др. VISTA регулирует развитие защитного противоопухолевого иммунитета. Cancer Res. 2014; 74: 1933–44.

CAS PubMed Статья Google ученый

35.

Lines JL, Sempere LF, Broughton T, et al. VISTA — это новый регулятор отрицательных контрольных точек широкого спектра действия для иммунотерапии рака. Cancer Immunol Res. 2014; 2: 510–7.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

36.

Picarda E, Ohaegbulam KC, Zang XX. Молекулярные пути: нацеливание на B7-h4 (CD276) для иммунотерапии рака человека. Clin Cancer Res. 2016; 22: 3425–31.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

37.

Castellanos JR, Purvis I.J., Labak CM, et al. Роль B7-h4 в иммунном ландшафте рака. Американский журнал клинической и экспериментальной иммунологии. 2017; 6: 66–75.

PubMed PubMed Central Google ученый

38.

Powderly J, Cote G, Flaherty K et al. Промежуточные результаты продолжающейся фазы I исследования повышения дозы MGA271 (Fc-оптимизированное гуманизированное моноклональное антитело против B7-h4) у пациентов с рефрактерными новообразованиями, экспрессирующими B7-h4, или новообразованиями, сосудистая сеть которых экспрессирует B7-h4. J «Иммунотерапия рака» 2015; 3: O8-O8.

39.

Weidle UH, Kontermann RE, Brinkmann U. Опухолевые антигенсвязывающие биспецифические антитела для лечения рака. Семин Онкол. 2014; 41: 653–60.

CAS PubMed Статья Google ученый

40.

Толчер А.В., Элли Э.В., Чичили Г. и др. Фаза 1, первое на людях, открытое, исследование повышения дозы MGD009, гуманизированного белка повторного нацеливания с двойной аффинностью B7-h4 x CD3 (DART) у пациентов с новообразованиями, экспрессирующими B7-h4, или опухолью, экспрессирующей B7-h4 сосудистая сеть. J Clin Oncol 2016; 34: TPS3105-TPS3105.

41.

Kramer K, Kushner BH, Modak S, et al. Компартментная интратекальная радиоиммунотерапия: результаты лечения метастатической нейробластомы ЦНС. J Neuro-Oncol. 2010; 97: 409–18.

Артикул Google ученый

42.

Леоне Р. Д., Лоу YC, Пауэлл Дж. Д.. Антагонисты A2aR: блокада контрольных точек нового поколения для иммунотерапии рака. Comput Struct Biotechnol J. 2015; 13: 265–72.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

43.

Чжан Б. CD73: новая мишень для иммунотерапии рака. Cancer Res. 2010; 70: 6407–11.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

44.

Виджаян Д., Янг А., Дэн MWL, Смит MJ. Нацеленность на иммуносупрессивный аденозин при раке (том 17, стр. 709, 2017). Nat Rev Cancer 2017; 17: 724–724.

45.

Эменс Л., Пудерли Дж., Фонг Л. и др. Резюме CT119: CPI-444, пероральный антагонист аденозиновых рецепторов A2a (A2aR), демонстрирует клиническую активность у пациентов с запущенными солидными опухолями. Cancer Res. 2017; 77: CT119.

46.

Антониоли Л., Новицкий С.В., Саксенмайер К.Ф. и др. Отключение CD73: способ повысить активность традиционных и таргетных противоопухолевых препаратов.Drug Discov сегодня. 2017; 22: 1686–96.

CAS PubMed Статья Google ученый

47.

Paulos CM, June CH. Притормозить BTLA в Т-клеточной иммунотерапии рака. J Clin Invest. 2010; 120: 76–80.

CAS PubMed Статья Google ученый

48.

Malissen N, Macagno N, Granjeaud S. et al. HVEM: новая косигнальная молекула, представляющая большой интерес при меланоме.J Clin Oncol 2017; 35: e14591-e14591.

49.

Lan X, Li S, Gao H, et al. Повышение BTLA и HVEM при раке желудка связано с прогрессированием и плохим прогнозом. Onco Targets Ther. 2017; 10: 919–26.

PubMed PubMed Central Статья Google ученый

50.

Massague J. TGF beta при раке. Клетка. 2008; 134: 215–30.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

51.

Вендт МК, Тиан М.З., Шиманн В.П. Разбор механизмов и последствий ТФР-бета-индуцированной ЭМП во время прогрессирования рака. Cell Tissue Res. 2012; 347: 85–101.

CAS PubMed Статья Google ученый

52.

Thomas DA, Massagué J. TGF-β непосредственно воздействует на цитотоксические функции Т-клеток во время уклонения опухоли от иммунного надзора. Раковая клетка. 2005; 8: 369–80.

CAS PubMed Статья Google ученый

53.

Padua D, Massague J. Роль бета-фактора TGF в метастазировании. Cell Res. 2009. 19: 89–102.

CAS PubMed Статья Google ученый

54.

Neuzillet C, Tijeras-Raballand A, Cohen R, et al. Нацеленность на путь TGFbeta для лечения рака. Pharmacol Ther. 2015; 147: 22–31.

CAS PubMed Статья Google ученый

55.

Смит А.Л., Робин Т.П., Форд Х.Л.Молекулярные пути: нацеливание на путь TGF-бета для лечения рака. Clin Cancer Res. 2012; 18: 4514–21.

CAS PubMed Статья Google ученый

56.

Bogdahn U, Hau P, Stockhammer G, et al. Таргетная терапия глиомы высокой степени злокачественности с использованием ингибитора TGF-beta2 трабедерсена: результаты рандомизированного и контролируемого исследования фазы IIb. Нейроонкология. 2011; 13: 132–42.

CAS PubMed Статья Google ученый

57.

Hwang L, Ng K, Wang W, Trieu VN. OT-101: опухоли, антисмысловые примированные к TGF-бета-2, для последующих химиотерапий. J Clin Oncol 2016; 34: e15727-e15727.

58.

Gulley JL, Heery CR, Schlom J et al. Предварительные результаты фазы 1 испытания M7824 (MSB0011359C), бифункционального слитого белка, нацеленного на PD-L1 и TGF-β, в запущенных солидных опухолях. J Clin Oncol 2017; 35: 3006–3006.

59.

Брандес А.А., Карпентье А.Ф., Кесари С. и др. Рандомизированное исследование фазы II монотерапии галунисертибом или галунисертибом плюс ломустин в сравнении с монотерапией ломустином у пациентов с рецидивирующей глиобластомой.Нейроонкология. 2016; 18: 1146–56.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

60.

Лонг Е.О., Барбер Д.Ф., Бурштын Д.Н. и др. Подавление сигналов активации естественных клеток-киллеров иммуноглобулиноподобными рецепторами клеток-киллеров (CD158). Immunol Rev.2001; 181: 223–33.

CAS PubMed Статья Google ученый

61.

Дальберг К.И., Сархан Д., Чробок М. и др.Терапия на основе естественных клеток-киллеров против рака: возможные стратегии для достижения и поддержания противоопухолевой активности. Фронт Иммунол. 2015; 6: 605.

PubMed PubMed Central Статья Google ученый

62.

Muntasell A, Ochoa MC, Cordeiro L, et al. Ориентация на контрольные точки NK-клеток для иммунотерапии рака. Curr Opin Immunol. 2017; 45: 73–81.

CAS PubMed Статья Google ученый

63.

Бенсон Д.М., Калиджури Массачусетс. Убийца иммуноглобулиноподобных рецепторов и опухолевый иммунитет. Исследования иммунологии рака. 2014; 2: 99–104.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

64.

Leichner R, Kang H, Haddad R, et al. Предварительная эффективность исследования фазы I / II антитела, нацеленного на естественные клетки-киллеры лирилумаба, в комбинации с ниволумабом при плоскоклеточном раке головы и шеи. Журнал иммунотерапии рака.2016; 4

65.

Schmitt C, Marie-Cardine A, Bensussan A. Терапевтические антитела к KIR3DL2 и другим целевым антигенам на кожных Т-клеточных лимфомах. Фронт Иммунол. 2017; 8

66.

Багот М., Порку П., Рам-Вольф С. и др. Исследование фазы I IPh5102, анти-KIR3DL2 Mab, при рецидивирующих / рефрактерных кожных Т-клеточных лимфомах (CTCL): безопасность при повышении дозы, биомаркеры и результаты клинической активности. Гематол Онкол. 2017; 35: 48–9.

Артикул Google ученый

67.

Дьори Д., Чесса Т, Хокинс П.Т., Стивенс Л.Р. Фосфоинозитид-3-киназы класса (I) в микроокружении опухоли. Раки. 2017; 9: 24.

PubMed Central Статья Google ученый

68.

Толчер А., Хонг Д., Салливан Р и др. Резюме CT089: IPI-549-01 — фаза 1 / 1b, первое исследование на людях IPI-549, ингибитора PI3K-γ, в качестве монотерапии и в комбинации с ниволумабом у пациентов с развитыми солидными опухолями. Cancer Res 2017; 77: CT089-CT089.

69.

Лю XJ, Kwon H, Li ZH, Fu YX. Является ли CD47 контрольной точкой врожденного иммунитета для уклонения от опухоли? J Hematol Oncol. 2017; 10

70.

Weiskopf K. Иммунотерапия рака, нацеленная на ось CD47 / SIRP альфа. Eur J Cancer. 2017; 76: 100–9.

CAS PubMed Статья Google ученый

71.

Сикич Б.И., Нараянан С., Колевас А.Д. и др. Первое на людях, первое в своем классе исследование фазы I антитела Hu5F9-G4 к CD47 у пациентов с запущенными формами рака.J Clin Oncol 2016; 34: 3019–3019.

72.

Thompson JA, Akilov O, Querfeld C et al. Исследование фазы 1 повышения дозы внутриопухолевого TTI-621, нового ингибитора иммунных контрольных точек, нацеленного на CD47, у субъектов с рецидивирующими или резистентными чрескожно доступными солидными опухолями и грибовидным микозом. J Clin Oncol 2017; 35: TPS3101-TPS3101.

73.

Уиллоуби Дж., Гриффитс Дж., Тьюс И., Крэгг М.С. OX40: структура и функции — какие вопросы остаются? Мол Иммунол. 2017; 83: 13–22.

CAS PubMed Статья Google ученый

74.

Aspeslagh S, Postel-Vinay S, Rusakiewicz S, et al. Обоснование иммунотерапии рака против OX40. Eur J Cancer. 2016; 52: 50–66.

CAS PubMed Статья Google ученый

75.

Линч С.Н., Макнамара М.Дж., Редмонд В.Л. Агонисты OX40 и комбинированная иммунотерапия: педаль газа до упора. Фасад Онкол.2015; 5

76.

Тернер Дж. Г., Рахмилевич А. Л., Бурделя Л. и др. Антитело к CD40 вызывает противоопухолевые и антиметастатические эффекты: роль NK-клеток. J Immunol. 2001. 166: 89–94.

CAS PubMed Статья Google ученый

77.

Curti BD, Kovacsovics-Bankowski M, Morris N, et al. OX40 является мощной иммуностимулирующей мишенью для больных раком на поздней стадии. Cancer Res. 2013; 73: 7189–98.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

78.

Infante JR, Hansen AR, Pishvaian MJ et al. Исследование фазы Ib повышения дозы агониста OX40 MOXR0916 и ингибитора PD-L1 атезолизумаба у пациентов с развитыми солидными опухолями. J Clin Oncol 2016; 34: 101–101.

79.

Хамид О., Томпсон Дж. А., Диаб А. и др. Первое исследование на людях (FIH) агонистических моноклональных антител (mAb) к OX40 PF-04518600 (PF-8600) у взрослых пациентов (pts) с избранными распространенными солидными опухолями: предварительная безопасность и фармакокинетические (PK) / фармакодинамические результаты.J Clin Oncol 2016; 34: 3079–3079.

80.

Dempke WCM, Fenchel K, Uciechowski P, Dale SP. Препараты второго и третьего поколения для иммуноонкологического лечения — чем больше, тем лучше? Eur J Cancer. 2017; 74: 55–72.

CAS PubMed Статья Google ученый

81.

Колено DA, Hewes B, Brogdon JL. Обоснование иммунотерапии рака против GITR. Eur J Cancer. 2016; 67: 1–10.

CAS PubMed Статья Google ученый

82.

Кун Х. Б., Шепард Д. Р., Мергоуб Т. и др. Первое на людях исследование однократной фазы 1 TRX-518, моноклонального антитела против рецептора фактора некроза опухоли, индуцированного глюкокортикоидами человека (GITR), у взрослых с развитыми солидными опухолями. J Clin Oncol 2016; 34: 3017–3017.

83.

Siu LL, Steeghs N, Meniawy T. et al. Предварительные результаты исследования фазы I / IIa BMS-986156 (агониста гена [GITR], связанного с рецептором фактора некроза опухоли, индуцированного глюкокортикоидами), отдельно и в комбинации с ниволумабом у пациентов с развитыми солидными опухолями.J Clin Oncol 2017; 35: 104–104.

84.

Tran B, Carvajal RD, Marabelle A et al. Повышение дозы является результатом первого на людях исследования фазы 1 глюкокортикоид-индуцированного агониста белка рецептора TNF (GITR) AMG 228 у пациентов (пациентов) с развитыми солидными опухолями. J Clin Oncol 2017; 35: 2521–2521.

85.

Санмамед М.Ф., пастор Ф., Родригес А. и др. Агонисты костимуляции при иммунотерапии рака, направленные против CD137, OX40, GITR, CD27, CD28 и ICOS.Семин Онкол. 2015; 42: 640–55.

CAS PubMed Статья Google ученый

86.

Fan XZ, Quezada SA, Sepulveda MA, et al. Включение пути ICOS заметно увеличивает эффективность блокады CTLA-4 в иммунотерапии рака. J Exp Med. 2014; 211: 715–25.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

87.

Харви К., Элпек К., Дуонг Е. и др.Эффективность моноклональных антител к агонистам ICOS на доклинических моделях опухолей дает основание для клинической разработки иммунотерапевтических средств против рака. Журнал иммунотерапии рака. 2015; 3: О9.

PubMed Central Статья Google ученый

88.

Burris HA, Callahan MK, Tolcher AW et al. Безопасность фазы 1 агонистического антитела к ICOS JTX-2011 отдельно и с ниволумабом (nivo) при запущенных солидных опухолях; предсказанная и наблюдаемая фармакокинетика (PK) в ICONIC.J Clin Oncol 2017; 35: 3033–3033.

89.

Chester C, Ambulkar S, Kohrt HE. Агонизм 4-1BB: добавление ускорителя к иммунотерапии рака. Cancer Immunol Immunother. 2016; 65: 1243–8.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

90.

Такеда К., Кодзима Ю., Уно Т. и др. Комбинированная терапия установленных опухолей антителами, нацеленными на молекулы, активирующие и подавляющие иммунную систему. J Immunol.2010; 184: 5493–501.

CAS PubMed Статья Google ученый

91.

Толчер А.В., Сноль М., Ху-Лескован С. и др. Исследование фазы Ib PF-05082566 в комбинации с пембролизумабом у пациентов с запущенными солидными опухолями. J Clin Oncol 2016; 34: 3002–3002.

92.

Сигал Н.Х., Логан Т.Ф., Ходи Ф.С. и др. Результаты комплексного анализа безопасности урелумаба, агонистического моноклонального антитела к CD137. Clin Cancer Res.2017; 23: 1929–36.

CAS PubMed Статья Google ученый

93.

Massarelli E, Segal N, Ribrag V. Оценка клинической безопасности и эффективности урелумаба, агониста CD137, отдельно и в комбинации с ниволумабом у пациентов с гематологическими злокачественными новообразованиями и злокачественными опухолями солидных опухолей. J Immunother Cancer. 2016; 4: O7.

Артикул Google ученый

94.

Perez-Ruiz E, Etxeberria I, Rodriguez-Ruiz ME, Melero I.Антитела против CD137 и PD-1 / PD-L1 на пути к клиническому синергизму. Clin Cancer Res. 2017; 23: 5326–8.

CAS PubMed Статья Google ученый

95.

Деноуд Дж., Мозер М. Роль пути активации CD27 / CD70 в иммунитете и толерантности. J Leukoc Biol. 2011; 89: 195–203.

CAS PubMed Статья Google ученый

96.

van de Ven K, Borst J.Нацеливание на костимуляторный путь CD27 / CD70 Т-клеток в иммунотерапии рака: обоснование и потенциал. Иммунотерапия. 2015; 7: 655–67.

CAS PubMed Статья Google ученый

97.

Michot J-M, Maerevoet M, Aftimos PG et al. Клинический ответ, наблюдаемый в исследовании фазы I у пациентов с Т-клеточной лимфомой, получавших анти-CD70 SIMPLE антитело ARGX-110. J Clin Oncol 2016; 34: 7556–7556.

98.

Овоникоко Т.К., Хуссейн А., Стадлер В.М. и др.Первое многоцентровое исследование фазы I на людях BMS-936561 (MDX-1203), конъюгата антитело-лекарственное средство, нацеленного на CD70. Cancer Chemother Pharmacol. 2016; 77: 155–62.

CAS PubMed Статья Google ученый

99.

Санборн Р.Э., Пишвайн М.Дж., Каллахан М.К. и др. Резюме CT023: фаза I является результатом комбинации иммуноактивирующего анти-CD27-антитела (варлилумаб) в сочетании с блокадой PD-1 (ниволумаб): активация нескольких иммунных путей без нежелательных иммунных побочных эффектов.Cancer Res 2016; 76: CT023-CT023.

100.

Vonderheide RH. Перспектива нацеливания на путь CD40 для лечения рака. Clin Cancer Res. 2007; 13: 1083–8.

CAS PubMed Статья Google ученый

101.

Vonderheide RH, Glennie MJ. Агонистические антитела к CD40 и терапия рака. Clin Cancer Res. 2013; 19: 1035–43.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

102.

Dempke WCM, Fenchel K, Uciechowski P, Dale SP. Препараты второго и третьего поколения для иммуноонкологического лечения — чем больше, тем лучше? Eur J Cancer. 2017; 74: 55–72.

CAS PubMed Статья Google ученый

103.

Кабо М., Оффринга Р., Зитвогель Л. и др. Вахта: иммуностимулирующие моноклональные антитела по онкологическим показаниям. Онкоиммунология. 2017; 6: e1371896.

PubMed Статья Google ученый

104.

Мун Ю.В., Хаджар Дж., Хву П., Наинг А. Нацеленность на путь индоламин-2,3-диоксигеназы при раке. J Immunother Cancer. 2015; 3:51.

PubMed PubMed Central Статья Google ученый

105.

Тулмонд М., Пенел Н., Адам Дж. И др. Использование нацеливания pd-1, инфильтрации макрофагов и активации пути ido в саркомах: клиническое испытание фазы 2. JAMA Онкология. 2017;

106.

Билир К., Сарисозен К.Индолеамин-2,3-диоксигеназа (IDO): только фермент или контроллер контрольной точки? Журнал онкологических наук. 2017; 3: 52–6.

Артикул Google ученый

107.

Сиу Л.Л., Гельмон К., Чу К. и др. Резюме CT116: BMS-986205, оптимизированный ингибитор индоламин-2,3-диоксигеназы 1 (IDO1), хорошо переносится с высокой фармакодинамической активностью, отдельно и в комбинации с ниволумабом (nivo) при запущенных формах рака в фазе 1/2а. испытание.Cancer Res. 2017; 77: CT116.

Артикул Google ученый

108.

Zakharia Y, Drabick JJ, Khleif S et al. Обновленная информация о фазе 1b / 2 испытания ингибитора пути индоламин-2,3-диоксигеназы (IDO) индоксимод плюс ингибиторы контрольных точек для лечения неоперабельной меланомы 3 или 4 стадии. J Clin Oncol 2016; 34: 3075–3075.

109.

Bahary N, Garrido-Laguna I, Cinar P et al. Фаза 2 испытания ингибитора пути индоламин-2,3-диоксигеназы (IDO) индоксимод плюс гемцитабин / наб-паклитаксел для лечения метастатического рака поджелудочной железы: промежуточный анализ.J Clin Oncol 2016; 34: 3020–3020.

110.

Jha GG, Gupta S, Tagawa ST et al. Рандомизированное двойное слепое исследование фазы II сипулеуцел-Т с последующим применением ингибитора пути IDO, индоксимода или плацебо в лечении пациентов с метастатическим кастрационно-резистентным раком простаты (mCRPC). J Clin Oncol 2017; 35: 3066–3066.

111.

Hamid O, Bauer TM, Spira AI et al. Безопасность эпакадостата 100 мг 2 раза в день плюс пембролизумаб 200 мг 1 раз в 3 недели при запущенных солидных опухолях: данные фазы 2 из ECHO-202 / KEYNOTE-037.J Clin Oncol 2017; 35: 3012–3012.

112.

Перес Р.П., Ризе М.Дж., Льюис К.Д. и др. Эпакадостат плюс ниволумаб у пациентов с запущенными солидными опухолями: предварительные результаты фазы I / II исследования ECHO-204. J Clin Oncol 2017; 35: 3003–3003.

113.

Битти Г.Л., Дуайер П.Дж., Кларк Дж. И др. Первое исследование фазы I на людях перорального ингибитора эпакадостата индоламин-2,3-диоксигеназы-1 (INCB024360) у пациентов с запущенными солидными злокачественными новообразованиями. Clin Cancer Res. 2017; 23: 3269.

CAS PubMed Статья Google ученый

114.

Lu H. Агонисты TLR для иммунотерапии рака: изменение баланса между иммуностимулирующим и ингибирующим эффектами. Фронт Иммунол. 2014; 5: 83.

PubMed PubMed Central Google ученый

115.

Ши М., Чен Х, Е К. и др. Потенциал применения толл-подобных рецепторов в иммунотерапии рака: систематический обзор. Медицина. 2016; 95: e3951.

PubMed PubMed Central Статья Google ученый

116.

Доулинг Дж. К., Мэнселл А. Толл-подобные рецепторы: швейцарский армейский нож иммунитета и разработки вакцин. Клиническая и трансляционная иммунология. 2016; 5

117.

Li K, Qu S, Chen X, et al. Перспективные мишени для иммунотерапии рака: TLR, RLR и STING-опосредованные пути врожденного иммунитета. Int J Mol Sci. 2017; 18: 404.

PubMed Central Статья Google ученый

118.

Гупта С., Грилли-Олсон Дж., Хонг Д. и др.Резюме CT091: Безопасность и фармакодинамическая активность MEDI9197, агониста TLR 7/8, вводимого внутриопухолево у субъектов с солидными опухолями. Cancer Res. 2017; 77: CT091.

119.

Дредж К., Бреннан Т., Браун М.П. и др. Открытое многоцентровое исследование фазы I безопасности и переносимости нового иммуномодулирующего агента PG545 у пациентов с запущенными солидными опухолями. J Clin Oncol 2017; 35: 3083–3083.

120.

де ла Торре А.Н., Подрядчик С, Кастанеда И. и др.Испытание фазы I с использованием местного регионарного лечения, несмертельного облучения, внутриопухолевого и системного введения полилизин-карбоксиметилцеллюлозы полиинозиновой-полицитидиловой кислоты для лечения рака печени: в поисках абскопального эффекта. Журнал гепатоцеллюлярной карциномы. 2017; 4

121.

Томала Дж., Ковар М. Иммунокомплексы IL-2 / анти-IL-2 mAb: возрождение IL-2 в иммунотерапии рака? Онкоиммунология. 2016; 5

122.

Цзян Т., Чжоу С., Рен С. Роль ИЛ-2 в иммунотерапии рака.Онкоиммунология. 2016; 5: e1163462.

PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

123.

Su EW, Moore CJ, Suriano S. et al. IL-2Rα опосредует временную регуляцию передачи сигналов IL-2 и усиливает иммунотерапию. Sci Transl Med 2015; 7: 311ra170-311ra170.

124.

Diab A, Tannir NM, Bernatchez C et al. Исследование 1/2 фазы нового цитокина IL-2, NKTR-214 и ниволумаба у пациентов с избранными местнораспространенными или метастатическими солидными опухолями.J Clin Oncol 2017; 35: e14040-e14040.

125.

Бернатчез К., Хеймейкер С.Л., Гурвиц М.Э. и др. Влияние нового иммунного агониста цитокинов IL-2 (NKTR-214) на пролиферирующие CD8 + Т-клетки и экспрессию PD-1 на иммунных клетках в микроокружении опухоли у пациентов, прошедших предшествующую терапию контрольными точками. J Clin Oncol 2017; 35: 2545–2545.

126.

Ананьева Е. Направление метаболизма аминокислот при росте рака и противоопухолевый иммунный ответ. Мир J Biol Chem. 2015; 6: 281–9.

PubMed PubMed Central Статья Google ученый

127.

Тимосенко Э., Хаджиниколау А.В., Церундоло В. Модуляция онкоспецифических иммунных ответов ферментами, разрушающими аминокислоты. Иммунотерапия. 2017; 9: 83–97.

CAS PubMed Статья Google ученый

128.

Пападопулос К.П., Цай Ф.Ю.-С, Бауэр TM et al. CX-1158-101: первое исследование фазы 1 на людях CB-1158, низкомолекулярного ингибитора аргиназы, в качестве монотерапии и в комбинации с ингибитором контрольной точки анти-PD-1 у пациентов (пациентов) с солидными опухолями.J Clin Oncol 2017; 35: 3005–3005.

129.

Zhou H, Forveille S, Sauvat A, et al. Онколитический пептид LTX-315 вызывает гибель иммуногенных клеток. Cell Death Dis. 2016; 7

130.

Свейнбьорнссон Б., Камилио К.А., Хауг Б.Е., Рекдал О. LTX-315: первый в своем классе онколитический пептид, который репрограммирует микросреду опухоли. Future Med Chem. 2017; 9: 1339–44.

CAS PubMed Статья Google ученый

131.

Ямадзаки Т., Питт Дж. М., Ветизу М. и др. Онколитический пептид LTX-315 преодолевает устойчивость рака к иммунотерапии с помощью блокады контрольной точки CTLA4. Смерть клетки отличается. 2016; 23: 1004–15.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

132.

Спайсер Дж. Ф., Борайн Дж. Ф., Авада А. и др. LTX-315, онколитический пептид, для иммуногенного преобразования «холодных» опухолей в «горячие» у пациентов с запущенными или метастатическими опухолями: результаты продолжающегося исследования фазы I.J Clin Oncol 2017; 35: 3085–3085.

133.

Mittal SK, Cho KJ, Ishido S, Roche PA. Опосредованная интерлейкином 10 (ИЛ-10) иммуносупрессия: ИНДУКЦИЯ МАРТА-I РЕГУЛИРУЕТ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ АНТИГЕНА МАКРОФАГАМИ, НО НЕ ДЕНДРИТИЧЕСКИМИ КЛЕТКАМИ. J Biol Chem. 2015; 290: 27158–67.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

134.

Miotto D, Lo Cascio N, Stendardo M, et al. CD8 + Т-клетки, экспрессирующие IL-10, связаны с благоприятным прогнозом при раке легких.Рак легких. 2010; 69: 355–60.

CAS PubMed Статья Google ученый

135.

Чжан Х, Ван И, Хван Э.С., Хе Ю. Интерлейкин-10: иммуноактивирующий цитокин в иммунотерапии рака. J Clin Oncol. 2016; 34: 3576.

CAS PubMed Статья Google ученый

136.

Sun ZJ, Fourcade J, Pagliano O, et al. IL10 и PD-1 взаимодействуют для ограничения активности опухолеспецифических CD8 (+) Т-клеток.Cancer Res. 2015; 75: 1635–44.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

137.

Naing A, Wong DJL, Infante JR et al. Пегилированный человеческий IL-10 (AM0010) в комбинации с пембролизумабом при резистентной меланоме к анти-PD1 и CTLA-4. J Clin Oncol 2017; 35: 3084–3084.

138.

Naidoo J, Page DB, Li BT, et al. Токсичность антител иммунной контрольной точки против PD-1 и против PD-L1. Энн Онкол.2015; 26: 2375–91.

CAS PubMed Google ученый

139.

Michot JM, Pruvost R, Mateus C, et al. Реакция лихорадки и гемофагоцитарный синдром, вызванные ингибиторами иммунных контрольных точек. Энн Онкол. 2018; 29: 518–20.

PubMed Статья Google ученый

140.

Picchi H, Mateus C, Chouaid C, et al. Инфекционные осложнения, связанные с применением ингибиторов иммунных контрольных точек в онкологии: реактивация туберкулеза после лечения анти-PD-1.Clin Microbiol Infect. 2017;

141.

Champiat S, Lambotte O, Barreau E, et al. Управление иммунной блокадой контрольных точек дисиммунной токсичности: совместный документ с изложением позиции. Энн Онкол. 2016; 27: 559–74.

CAS PubMed Статья Google ученый

142.

Дайн Дж., Гордон Р., Шамес И. и др. Ингибиторы иммунных контрольных точек: инновация в иммунотерапии для лечения и ведения больных раком.Азиатско-Тихоокеанский журнал медсестер онкологии. 2017; 4: 127–35.

PubMed PubMed Central Статья Google ученый

143.

Linardou H, Gogas H. Управление токсичностью иммунотерапии для пациентов с метастатической меланомой. Анналы трансляционной медицины. 2016; 4

144.

Gupta A, De Felice KM, Loftus EV Jr, Khanna S. Систематический обзор: колит, связанный с терапией анти-CTLA-4. Алимент Pharmacol Ther.2015; 42: 406–17.

145.

Шарма П., Ху-Лиескован С., Варго Дж. А., Рибас А. Первичная, адаптивная и приобретенная устойчивость к иммунотерапии рака. Клетка. 2017; 168: 707–23.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

146.

Зарецкий Ю.М., Гарсия-Диас А., Шин Д.С. и др. Мутации, связанные с приобретенной устойчивостью к блокаде PD-1 при меланоме. N Engl J Med. 2016; 375: 819–29.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

147.

Дженкинс RW, Барби Д.А., Флаэрти KT. Механизмы устойчивости к ингибиторам иммунных контрольных точек. Br J Рак. 2018; 118: 9–16.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

148.

Таубе Дж. М., Андерс Р. А., Янг Г. Д. и др. Совместная локализация воспалительного ответа с экспрессией B7-h2 в меланоцитарных поражениях человека поддерживает механизм адаптивного сопротивления иммунного бегства. Sci Transl Med. 2012; 4: 127ra137.

Артикул CAS Google ученый

149.

Tumeh PC, Harview CL, Yearley JH, et al. Блокада PD-1 вызывает ответы, подавляя адаптивную иммунную резистентность. Природа. 2014; 515: 568–71.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

150.

Lou Y, Diao L, Cuentas ER, et al. Эпителиально-мезенхимальный переход связан с определенным микроокружением опухоли, включая усиление воспалительных сигналов и множественные иммунные контрольные точки при аденокарциноме легкого.Clin Cancer Res. 2016; 22: 3630–42.

CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

151.

Мяо Д., Марголис Калифорния, Гао В. и др. Геномные корреляты ответа на терапию иммунными контрольными точками при светлоклеточном почечно-клеточном раке. Наука. 2018; 359: 801–6.

CAS PubMed Статья Google ученый

152.

Лукша М., Риаз Н., Макаров В. и др.Фитнес-модель неоантигена предсказывает ответ опухоли на иммунотерапию блокадой контрольных точек. Природа. 2017; 551: 517.

CAS PubMed Google ученый

Контрольные точки в клеточном цикле — Tutorsploit

Введение

Контрольные точки клеточного цикла — это конкретные генетические или биохимические сигналы, которые контролируют различные фазы клеточного деления и останавливают прогрессирование по клеточному циклу в случае обнаружения проблемы.

Клеточный цикл (также известный как митотический цикл или цикл деления) описывает серию событий в клетке, ведущих к ее делению.Он разделен на четыре фазы: промежуток 1 (G1), синтез ДНК (S-фаза), промежуток 2 (G2) и фаза митоза (M-этап).

Четыре стадии клеточного цикла включают:

1. Фаза разрыва 1 (G1) клеточного цикла

Изображение, на котором сравниваются эукариотические и прокариотические клетки

Фаза G 1 клеточного цикла является подготовительной фазой. В этот период эукариотические клетки увеличиваются в размерах, синтезируют ДНК и реплицируют органеллы.

2. Синтез ДНК (S-фаза)

ДНК-фаза клеточного цикла — это так называемая S-фаза.На этой стадии синтезируется ДНК, реплицируются хромосомы и происходит процесс, известный как конденсация хроматина, во время которого ДНК оборачивается вокруг гистоновых белков , образуя нуклеосомные структуры.

Во время репликации ДНК клетка проверяет наличие повреждений, чтобы гарантировать, что только неповрежденные копии попадают в дочерние клетки. Если в ДНК есть какие-либо повреждения, клетка восстанавливает и воспроизводит их перед митозом.

Если дефекта нет, клетка переходит в фазу промежутка 2 (G2) клеточного цикла.

3. Фаза Gap 2 (G2) клеточного цикла

В фазе G 2 происходит несколько активностей, включая синтез белка, репликацию органелл. Клетка также увеличивается в размерах, пока не достигает критической массы, что запускает переход в фазу митоза (M). На этом этапе клетки подвергаются дальнейшему росту и делению цитоплазматических органелл.

Если есть какие-либо повреждения в ДНК, клетка восстанавливает и реплицирует их перед митозом.

Если дефекта нет, клетка переходит в M-фазу клеточного цикла.

4. Фаза митоза (M) клеточного цикла

Митоз — фото — istockphoto

Митоз также называется делением или M-фазой по сравнению с фазами G1 и G2, которые определены как фаза подготовки к новый виток митотических делений. Митоз — это фаза клеточного деления, в которой родительская клетка делится на две дочерние клетки, генетически идентичные друг другу.

Как митотическая фаза клеточного цикла, М-фаза отвечает за сегрегацию хромосом.За это время хромосомы конденсируются и прикрепляются к микротрубочкам. Затем клетка разделяется на две новые дочерние клетки в процессе, называемом цитокинезом.

Клеточный цикл контролируется серией контрольных точек, которые отслеживают статус важных событий на каждой фазе. При обнаружении аномалии процесс клеточного цикла должен быть остановлен до тех пор, пока не будут произведены соответствующие ремонтные работы для обеспечения генетической целостности и стабильного роста. Если проблему не удается решить, организм погибает. Контрольные точки предотвращают повреждение ДНК клетки и помогают восстановить повреждение, которое, возможно, уже произошло.

S-фаза клеточного цикла — это время, когда происходит синтез ДНК. Во время этой фазы клетки удваиваются в размере, и каждая хромосома дублируется в две идентичные сестринские хроматиды, которые физически прикреплены. Один набор хроматид остается в исходной клетке, а другой набор входит в каждую дочернюю клетку.

Фаза G 1 клеточного цикла заканчивается репликацией некоторой части ДНК, и период между этими промежуточными точками до конца фазы S является важной контрольной точкой в ​​клеточном цикле.Переход от G1 к S-фазе происходит по двухступенчатым механизмам.

1. Контрольные точки клеточного цикла

Контрольные точки — это генетические или биохимические сигналы, которые контролируют различные фазы клеточного деления и помогают исправлять ошибки, которые могут возникнуть. Есть пять контрольных точек клеточного цикла, которые относятся к определенным стадиям процесса.

В контрольной точке G1 / S ячейки переходят в фазу S или отправляются обратно в фазу G, если у них нет всех необходимых компонентов. Любая неисправность, обнаруженная на этой контрольной точке, обычно устраняется перед переходом к следующему этапу.

Контрольные точки в G2 (Gap 2) и M-фазе также существуют, но дефекты, обнаруженные в этих точках, труднее исправить. Дефекты могут остаться незамеченными этими контрольными точками и позволить клеткам перейти в митоз с неполной или дефектной ДНК. Если его не обнаружить, это может привести к неправильному делению клеток и образованию опухолей.

2. Контрольная точка репликации ДНК

Способность клетки к самовосстановлению напрямую связана с уровнем синтеза ДНК. Контрольные точки часто наблюдаются во время синтеза двухцепочечной ДНК и на заключительной фазе.На этом этапе, если в геноме есть какой-либо дефект, клетки восстанавливают свою ДНК.

В первой фазе клеточного цикла (G1) синтез ДНК является контрольной точкой. На других этапах, во время прохождения фазы G2 или фазы S, если обнаруживается аномалия, клетки копируются и отправляются в центры восстановления для лечения перед разделением на две дочерние клетки. Большинство дефектов, обнаруженных на этих контрольных точках, можно исправить до того, как новые клетки разделятся.

Контрольные точки, которые не полностью изучены, играют роль в гибели клеток или необратимом аресте клеток, который происходит, когда повреждение не устранено или не обнаружено в нужное время.

Результаты дефектных контрольных точек могут привести к апоптозу или так называемой запрограммированной гибели клеток, которая относится к процессу, при котором нормальная клеточная активность сдерживается, когда в ней больше нет необходимости. В этом процессе клетка использует свою способность обнаруживать дефекты и умирать, совершая самоубийство или самоуничтожение, чтобы организм обновился.

Контрольные точки клеточного цикла важны, потому что они защищают от раковых клеток, которые могли бы возникнуть, если бы синтез ДНК не контролировался достаточно внимательно.Дефекты, обнаруженные на этих контрольных точках, могут быть устранены до деления клеток, а в противном случае они могут привести к их гибели. Это помогает защитить от рака, который может возникнуть в результате неизвестных генетических нарушений.

Контрольные точки существуют для обеспечения точного завершения таких процессов, как репликация ДНК, сегрегация хромосом путем митоза и цитокинез. Эти процессы контролируются различными биохимическими сигналами, которые активируют или ингибируют ключевые регуляторные белки клеточного цикла, если они активированы. Например, предположим, что ингибитор синтеза ДНК, p21, был активирован стрессом репликации.В этом случае он будет ингибировать CDK2, который ингибирует циклин-зависимые киназы и предотвращает развитие клеточного цикла до тех пор, пока не произойдет соответствующее восстановление повреждений.

Контрольно-пропускные пункты контролируют не только время возникновения событий, но и то, как они происходят. Процесс контролируется на трех уровнях: начало, удлинение и завершение. Если событие не инициировано должным образом, оно может не произойти вообще или быть остановлено до завершения. Контрольные точки также гарантируют, что события не будут происходить с несинхронизированной скоростью там, где они должны происходить в определенное время.

Контрольные точки у эукариот зависят от циклин-зависимых киназ (CDK), присутствующих в клетке. Циклины гарантируют, что CDK активируются или деактивируются в определенные моменты клеточного цикла и прикрепляются к ним.

Фосфорилирование белка p34cdc2 одной из этих циклин-зависимых киназ обеспечивает возможность репликации ДНК. Некоторые контрольные точки в бактериях включают факторы терминации и эндонуклеазы, которые останавливают репликацию ДНК после определенного периода или когда клетка достигла определенного размера.

Эти контрольные точки обеспечивают успешное завершение каждого этапа клеточного цикла, чтобы сбалансировать новый рост и стабильность генома. Если эти события клеточного цикла не происходят должным образом, клеточный цикл может быть преждевременно остановлен или могут произойти несоответствующие события, предотвращающие клеточный цикл. Нормальное изображение и изображение поврежденной ДНК представлены ниже:

Повреждение ДНК во время репликации препятствует прохождению клеток через апоптотическую фазу клеточного цикла и приводит к механизмам восстановления ДНК, которые чаще всего приводят к потере генетической информации.Механизмы репарации ДНК сложны и эволюционировали, чтобы поддерживать стабильность генома во время репродукции, деления клеток и эмбриогенеза.

Контрольные точки также служат защитой от ненормального неконтролируемого роста, который может представлять угрозу для организма в определенных обстоятельствах, например, рак, и приводить к трансформации нормальных клеток в злокачественные опухоли.

В раковых клетках нормальные сигналы, контролирующие деление клеток, нарушены, и асимметрия между материнскими и дочерними клетками утрачена.Результатом является неконтролируемый рост, при котором дочерние клетки продолжают делиться нерегулируемым образом, что приводит к росту клеток, которые могут вторгаться в другие ткани тела посредством локальной инвазии или метастазирования.

Повреждение ДНК может быть вызвано множеством источников. Ультрафиолетовое излучение, химическое излучение и некоторые вирусы связаны с повреждением ДНК у людей.

Для борьбы с этой проблемой клетки имеют сложные механизмы, предотвращающие деградацию генетической информации и геномную нестабильность.Следующие события должны произойти, чтобы процесс клеточного цикла продолжился после того, как повреждение ДНК произошло и было восстановлено:

Механизм, обеспечивающий эти события, является сложным процессом и включает в себя различные классы белков.

НАЧАЛО РЕПЛИКАЦИИ ИЛИ КОНТРОЛЬНЫЕ ТОЧКИ — Первый шаг в клеточном цикле после митоза — убедиться, что репликация происходит должным образом, обеспечивая сохранение целостности ДНК. Это происходит без каких-либо ошибок или повреждения генетической информации, которая могла бы вызвать мутации и изменения фенотипа клетки.

Важно отметить, что эти контрольные точки начинаются с «зависимого от клеточного цикла ингибитора киназы», ​​который предотвращает неконтролируемую репликацию, особенно при повреждении ДНК. Эти ингибиторы гарантируют, что определенные циклин-зависимые киназы не активируются до начала репликации ДНК. Это гарантирует защиту генетического материала и отсутствие ошибок при синтезе ДНК.

ОБРАБОТКА ФАКТОРОВ ИНИЦИАЦИИ — Другой набор контрольных точек гарантирует, что любые ферментные белки, необходимые для создания репликационной вилки, не начнут свою реакцию слишком рано или слишком поздно, чтобы предотвратить ошибки в геноме.

Это гарантирует, что репликационная вилка создается в правильное время и в нужный момент во время синтеза ДНК. В некоторых эукариотических клетках этот процесс происходит из-за того, что эндонуклеазами выделяются специфические белки, предотвращающие преждевременную репликацию генетической информации.

НАЧАЛО СИНТЕЗА ДНК — Третья группа контрольных точек гарантирует, что репликация начинается в правильное время, а не слишком поздно или слишком рано, чтобы предотвратить ошибочное добавление нуклеотидов.Это гарантирует, что в синтезе ДНК нет ошибок, а реплицированные последовательности начинаются с чистого листа и не содержат лишней или отсутствующей генетической информации из предыдущего клеточного цикла.

Контрольные точки также гарантируют, что синтез ДНК происходит в течение времени, необходимого для создания двух идентичных копий генетической информации, и завершается, когда это необходимо. Эти процессы гарантируют, что каждая дочерняя клетка имеет такое же количество генетической информации, что и ее материнская клетка.

Любая ошибка, сделанная во время процесса контрольными точками, приведет к неравному распределению нуклеотидов в хромосомах и приведет к аномальному фенотипу.Эта контрольная точка контролирует, чтобы синтез ДНК не продолжался, даже если в одной из копий есть ошибки. Это приведет к геномной нестабильности в клетке и, возможно, другим аномалиям в организме.

При определенных формах повреждения ДНК (УФ-свет) репликация должна происходить как обычно, потому что любые ошибки, сделанные во время репликации, приводят к снижению генетической информации и приводят к фенотипу геномной нестабильности (например, раку кожи).

Однако предположим, что повреждение ДНК вызвано определенными видами излучения или химическими веществами.В этом случае важно, чтобы репликация не продолжалась, поскольку любые ошибки, сделанные во время процесса, приведут к фенотипу клетки с ошибками или мутациями, которые приведут к аномальной фенотипической клетке и, возможно, приведут к гибели организма.

Регулирование репликации ДНК — сложный процесс, в котором задействовано множество различных белков и клеточных элементов управления.

Есть три основных класса белков, которые должны взаимодействовать друг с другом, чтобы гарантировать правильное распределение генетической информации во время S-фазы, приводящее к жизнеспособному потомству.

Эти классы включают комплексы, активирующие репликацию (включая комплексы распознавания ориджина), регуляторные белки и связывающие хромосомы белки. Три класса белков работают вместе, чтобы гарантировать правильное распределение и время репликации во время S-фазы.

Контрольная точка клеточного цикла 1 — Контрольная точка клеточного цикла G1

У эукариот деление клеток контролируется контрольной точкой клеточного цикла, называемой клеточным циклом G 1. Это происходит в фазе S; средний этап между синтезом ДНК и реформированием клеточной мембраны.Здесь раковые клетки обходят контрольные точки клеточного цикла и продолжают деление клеток, несмотря на повреждение клеток.

Контрольная точка клеточного цикла 2 — контрольная точка клеточного цикла G2

После синтеза ДНК (фаза S) деление клеток отслеживается контрольной точкой клеточного цикла, называемой G2. Это происходит в конце S-фазы; до реформирования клеточной мембраны. Белки, такие как p53, Rb-белки и киназы клеточного цикла, играют ключевую роль в контрольных точках клеточного цикла. После деления клетки контрольной точкой цикла является клеточный цикл G0.Это гарантирует, что дочерние клетки готовы к клеточному делению.

Отделение клеток — Фото istockphotos

Контрольные точки клеточного цикла и регуляция размера клеток

Потенциальные противораковые препараты нацелены на пути клеточного цикла. Это может замедлить развитие клеточного цикла, что приведет к задержке клеточного деления.

Контрольные точки клеточного цикла и клеточное старение

Контрольные точки зависят от клеточного цикла. Стареющие клетки обходят контрольные точки клеточного цикла, чтобы продолжить деление клеток.Старение клеток происходит из-за преждевременного старения, вызванного укорочением теломер, окислением, воспалением и экспрессией онкогенов в контрольных точках.

Контрольные точки клеточного цикла и гибель клеток

При гибели клеток не происходит деления клеток. Гибель клеток происходит в результате самоубийства клетки (апоптоз) или казни клетки (некроз).

Контрольные точки клеточного цикла и восстановление поврежденной ДНК

Ошибочное деление клетки может вызвать дефицит в дочерних клетках органелл, клеточных органелл или клеточной мембраны.

Контрольные точки клеточного цикла и дифференциация клеток

Их можно отличить друг от друга на основе факторов клеток. Эти факторы могут включать структуру органелл, функцию (например, митохондрии) и размер клеток. Дифференцировка клеток зависит от клеточного цикла, а деление клеток происходит в клетках специализированных типов.

Контрольные точки клеточного цикла и миграция или перемещение клеток

Клетки могут перемещаться из одной области организма в другую (например,g. лейкоциты, перемещающиеся из кровотока в инфицированную ткань). При перемещении клеток не происходит деления клеток.

Контрольные точки клеточного цикла и рост клеток — Рост клеток происходит за счет размножения клеток, а не деления клеток.

Контрольные точки клеточного цикла и апоптоз — Апоптоз — это самоубийство клетки (казнь клетки).

При апоптозе клетки сжимаются (пикноз), конденсируют ядерный хроматин, фрагментируют клеточные органеллы (апоптотические тельца), разрушают клеточную мембрану и секретируют содержимое клетки.Апоптоз — это смерть клеток, не зависящая от деления клеток.

Этапы синтеза ДНК:

1. Происходит до деления клетки (в фазе G0) — начинается синтез ДНК в генах в ядре клетки. Гены представляют собой сложные структуры, состоящие из повторяющихся последовательностей ДНК, называемых экзонами, и промежуточных неповторяющихся последовательностей ДНК, называемых интронами.

Сплайсинг — это внеклеточное расщепление интронов информационной РНК (мРНК) с образованием матричной РНК (мРНК). Это молекулы, активные в синтезе белка в цитоплазме клеток.Затем клетки собирают рибосомы, которые являются органеллами для синтеза белка в цитоплазме клеток. После начала синтеза ДНК происходит рост клеток, а масса клеток увеличивается за счет репликации или дублирования генетического материала в ядре.

2. Происходит во время деления клетки (в фазе G1) — синтез ДНК завершается в генах после репликации ДНК и увеличения генетического материала в ядре клеток. На этом этапе клеточного цикла белки контрольной точки повреждения ДНК, такие как белки p53 и Rb, вызывают транскрипцию генов ферментов репарации, таких как ДНК-полимеразы и протеазы, которые удаляют поврежденные сегменты ДНК.Во время этого процесса рост клеток прекращается до тех пор, пока белки контрольной точки повреждения ДНК, такие как белки p53 и Rb, не убедятся, что клеточная ДНК должным образом восстановлена.

3. Возникает во время деления клеток (в M или митотической фазе) — Если ферменты репарации не могут восстанавливать клетки, белки контрольной точки повреждения ДНК, такие как белки p53 и Rb, подавляют или препятствуют синтезу транскриптов мРНК генов ферментов репарации.

Это приводит к остановке клеточного деления (остановка либо G1, либо остановка клеточного цикла в фазе M / G2), что приводит к апоптозу в зависимости от степени и стойкости повреждения ДНК во время клеточного цикла.Контрольные точки повреждения ДНК и гибель клеток (клеточное самоубийство) называются апоптозом. Апоптоз происходит в фазе G1, G2 или M клеточного цикла.

Контрольные точки клеточного цикла и восстановление поврежденной ДНК — Ошибочное деление клетки может вызвать дефицит органелл, органелл или мембран в дочерних клетках.

Белки контрольной точки, такие как белки p53 и Rb, могут обнаруживать повреждение ДНК в генах ферментов репарации, таких как ДНК-полимеразы. Затем это запускает сборку новых ферментов репарации для замены поврежденных ДНК-полимераз в ядре клетки во время деления клетки (в фазе G1).

Если возникают дефектные генные продукты или ошибки репликации, белки контрольных точек блокируют развитие клеточного цикла до тех пор, пока целостность клеточной ДНК не будет восстановлена.

4. Возникает после деления клетки (в фазе G2). Заключительный этап синтеза ДНК происходит во время S-фазы клеточного цикла, когда генетический материал увеличивается в ядре клетки путем репликации или дублирования генетического материала.

Нить клеточной ДНК, называемая отстающей цепью, синтезируемая ДНК-полимеразами, теряется на этом этапе.Эта потеря генетического материала восстанавливается ферментами, называемыми транспозазами, которые могут дублировать последовательность, потерянную из отстающей цепи, непосредственно на идентичную часть ведущей цепи.

Активность транспозазы происходит очень медленно и способствует быстрому делению клеток в таких процессах, как цитокинез, которые происходят в G2.

Контрольные точки клеточного цикла и восстановление поврежденной ДНК — Если активность транспозаз происходит слишком медленно, чтобы заменить потерянный генетический материал во время фазы S, происходит остановка деления клеток до тех пор, пока транспозазы не станут доступны в количестве, достаточном для восстановления потери генетического материала отстающей нити клеточной ДНК. .

Рак влияет на клеточный цикл, не позволяя контрольным точкам клеточного цикла выполнять функции восстановления клеток. Раковые клетки приобретают способность избегать гибели клеток (или апоптоза) с помощью контрольных точек клеточного цикла и блокировать самоубийство клеток (или гибель клеток).

Это вызывает рак, потому что раковая клетка способна реплицироваться, не будучи обнаруженной или удаленной контрольными точками клеточного цикла, которые происходят в фазе G1, G2 или M клеточного деления. Контрольные точки клеточного цикла неспособны восстанавливать дефектные клеточные продукты, которые возникают во время деления клеток, что приводит к образованию и прогрессированию рака.

Контрольные точки клеточного цикла блокируют самоубийство или гибель клеток — если раковая клетка приобретает мутантный белок p53, активность p53 снижается, и контрольная точка клеточного цикла становится неспособной обнаруживать повреждение ДНК.

Контрольная точка клеточного цикла не может восстанавливать дефектные клеточные продукты, возникающие во время деления клеток. В результате клетка реплицируется и приобретает дополнительные повреждения ДНК, не будучи обнаруженными или удаленными контрольными точками клеточного цикла во время G1, G2 или M фазы клеточного деления.

Изображение раковых клеток — Фото Национального института рака-Unsplash

Контрольные точки клеточного цикла блокируют самоубийство клеток — Если раковые клетки приобретают мутантные белки Rb, контрольные точки клеточного цикла в фазе деления клеток G1, G2 или M больше не могут обнаружить повреждение ДНК. Это приводит к остановке клеточного цикла (либо остановка G1, либо остановка фазы M / G2), что приводит к самоубийству клетки (апоптозу) в зависимости от степени и стойкости повреждения ДНК во время клеточного цикла.

Контрольные точки клеточного цикла блокируют самоубийство клеток — если контрольные точки клеточного цикла становятся дефектными, репликация клеток может происходить без проверки, не будучи обнаруженной или удаленной контрольными точками клеточного цикла.Это позволяет раковым клеткам приобретать дополнительные повреждения ДНК во время клеточного цикла. В результате деление клеток может быть заблокировано в фазе G1, и клеточное самоубийство (апоптоз) происходит, если клетка не может быть восстановлена ​​с помощью контрольных точек клеточного цикла в фазе G2 или M.

Контрольные точки клеточного цикла блокируют клеточное самоубийство — если раковые клетки приобретают мутантные белки p53, активность p53 нарушается, и контрольные точки клеточного цикла не могут восстанавливать дефектные клеточные продукты, возникающие во время деления клеток. Это приводит к репликации клеток, которые не обнаруживаются или не удаляются контрольными точками клеточного цикла во время G1, G2 или M фазы клеточного деления.

Клеточный цикл — это строго контролируемый процесс, в котором клетки копируют себя, используя генетический код, хранящийся в ядре каждой клетки. Каждая клетка делает это немного по-своему, следя за тем, чтобы наши тела постоянно функционировали правильно. Клеточный цикл делится на четыре стадии: G1 (стадия разрыва или роста), S (стадия синтеза), G2 (стадия разрыва или роста) и M-фаза, также известная как митоз.

Связь между раком и клеточным циклом заключается в избыточной или недостаточной продукции определенных белков.

Клеточный цикл проходит через процесс, называемый переходом от фазы G1 к фазе S, и именно на этой стадии происходит репликация ДНК в рамках подготовки к делению клетки. Это момент, когда может образоваться рак, потому что, если генетический материал не скопирован правильно, скорее всего, разовьется рак.

Если слишком много белка вырабатывается клеткой в ​​S-фазе, это может вызвать чрезмерную репликацию ДНК. В противном случае, если этого белка было произведено недостаточно, ДНК не может быть скопировано правильно, и может возникнуть рак.Уловка для возникновения мутаций заключается в белках, которые контролируют рост клеток. Эти белки называются факторами транскрипции.

Процесс деления клеток происходит в несколько этапов;

— Клетка растет и производит больше цитоплазмы, мембран, органелл и т. Д.

— Она синтезирует ДНК для новых клеток на основе своей генетической информации. Это делается путем репликации хромосом.

— Каждая хромосома имеет несколько идентичных сестринских хроматид. Центромера соединяет сестринские хроматиды.

— Клетка делится на две новые клетки, ДНК которых идентична родительской. Каждая дочерняя клетка получает одну копию всех хромосом родительской клетки и полный набор органелл.

— У прокариот после цитокинеза клетка может оставаться в фазе G1 без дальнейшего развития; однако у эукариот клетка затем начинает фазу G0 (постмитотическую) и остается в ней до тех пор, пока не будет стимулирована для повторного входа в S-фазу.

В экспериментальных системах были охарактеризованы три основных типа контрольных точек: (1) репликация ДНК, (2) выравнивание хромосом на метафазной пластине и (3) сборка веретена.

Репликация ДНК

Репликация ДНК — это высококонсервативный и точно регулируемый процесс, который способствует стабильности генома. Синтез ДНК осуществляется в несколько этапов с помощью нескольких белковых комплексов, каждый из которых гарантирует, что репликация происходит только один раз за клеточный цикл.

Если бы происходили дополнительные раунды репликации, как при дефектном контроле с помощью контрольной точки повреждения ДНК, возникла бы геномная нестабильность из-за повреждения, вызванного неполностью восстановленными промежуточными продуктами репликации.

Выравнивание хромосом на метафазной пластине

Клеточный цикл позвоночных регулируется несколькими белками, которые контролируют переход от G2 к митозу, включая циклин-зависимые киназы (Cdks). На этом этапе должно быть четкое разделение сестринских хроматид перед анафазой, что требует нескольких дополнительных белков (когезинов и синаптонемного комплекса).

Узел веретена

Правильное расположение хромосом в митотическом веретене имеет решающее значение для правильного деления клеток.Следовательно, сборка функциональных веретен осуществляется множеством белковых комплексов, которые гарантируют правильное разделение сестринских хроматид.

Цитокинез — это процесс, при котором цитоплазма делится на дочерние клетки. Биение митотического веретена и образование борозды дробления координируются актиновыми филаментами, которые растут из средней зоны веретена и связанных микротрубочек.

Первым шагом цитокинеза является разделение сестринских кинетохор с помощью мультипротеинового комплекса, известного как когезиновое кольцо, состоящего из основной структурной субъединицы Scc1 и других более мелких белков (Sic1, Smc3, Smc1 и Smc4).После разделения сестринских хроматид образуется борозда дробления и собирается клеточная пластинка.

Цитокинез — это строго регулируемый процесс, который требует белков для передачи сигналов (таких как каскады MAPK), сократительных актиновых филаментов и многих других белков, участвующих в перегородке плазматической мембраны в дочерние клетки, такие как протеазы и шапероны.

Однако цитокинез нельзя рассматривать как контрольную точку повреждения ДНК, потому что это происходит не из-за ошибки репликации ДНК, а из-за дефектов в механизме разделения, которые могут возникать при нарушении других факторов (например, дефектная сборка клеточной пластинки может приводят к поздним анафазным мостикам в ооцитах).

Двухцепочечная ДНК связывается с кинетохорой. Затем он открывает ДНК и ориентирует сестринские хроматиды друг относительно друга. Затем две центромеры соединяются ковалентными связями (известными как когезины), образуя кольцевую структуру, называемую синаптонемным комплексом (SCC).

Веретена собраны тремя основными белковыми комплексами: (а) центриоль-зависимой внешней кинетохорой, которая отвечает за прикрепление к микротрубочкам и связывание их друг с другом; (b) внутреннее тело полюса веретена, которое образуется во время митоза из двух белков, называемых Aurora B и Cdk13 / cyclin; и (c) комплекс митотических контрольных точек, состоящий из нескольких семейств белков, которые регулируют сборку веретена.

Недавно обнаруженный белок, названный Bif-подобным, является одним из таких компонентов: он связывается с микротрубочками на кинетохорах, чтобы гарантировать, что они правильно выровнены, связываясь с обеими сестринскими хроматидами одновременно.

Кроме того, контрольная точка сборки веретена останавливает клеточный цикл в метафазе, регулируя активность циклина B / Cdk1. Этот регулируемый протеолиз Cdk1 предотвращает массовое накопление Aurora B (киназы Aurora-B), которая активирует несколько контрольных точек, зависящих от прохождения через митоз.

Чтобы поддерживать правильную сегрегацию хромосом во время деления клеток, контрольная точка сборки веретена должна гарантировать, что белки (такие как секурин), участвующие в конденсации хроматина, не разлагаются перед анафазой. Кроме того, Kss1 предотвращает деградацию Cdc20 и Mad2, что позволяет комплексу циклин B-Cdk1 накапливаться до середины метафазы.

Чтобы гарантировать правильное разделение сестринских хроматид, белки митотического веретена и центросомы контролируют качество прикрепления хромосом к микротрубочкам.Правильное прикрепление кинетохор является предпосылкой точной сегрегации хромосом в анафазе. Для этого две основные контрольные точки обеспечивают правильное прикрепление кинетохор.

Хромосомный пассажирский комплекс:

Митотическое веретено — это динамическая структура, которая содержит три основных компонента: микротрубочки, тела полюса веретена и хромосомы. Компонент микротрубочек претерпевает драматические перестройки, чтобы разделить хромосомы на дочерние клетки.

Основная протеинкиназа, участвующая в митотической прогрессии, — это Cdk1-циклин B.Этот комплекс фосфорилирует специфические субстраты (такие как те, которые участвуют в сборке веретена) и способствует их деградации через протеасому 26S. Однако из-за необходимости фосфорилирования многих белков, что происходит в G1, он не активен в начале митоза.

Как только Cdk1-циклин B накапливается на хроматине, его активность может регулироваться ингибиторами фосфатазы (такими как Clb2 и Aurora A). Фосфорилированные субстраты, помеченные таким образом для разрушения, включают белки, необходимые для разделения центросом, разделения микротрубочек и перехода хромосом в анафазу (такие как секурин и Cdc20).

Цитологические исследования показали ингибирование деления клеток. По результатам иммуногистохимии было обнаружено, что ворсинчатые цитотрофобласты не имеют характерных включений (ядер) в клетках цитотрофобластов.

Иммуногистохимия и вестерн-блоттинг доказали, что микро-РНК, let-7a, miR21 и miR29b увеличиваются в условиях гипоксии.

Анеуплоидия

Одной из наиболее распространенных хромосомных аномалий у людей является анеуплоидия, которая включает изменение количества хромосом, которыми обладает одна или несколько клеток.Анеуплоидия возникает в результате ошибок в сегрегации хромосом либо в мейотической профазе I (MI), либо в митотической анафазе (MII). В отличие от ИМ, который связан с ~ 10% человеческих зачатий и приводит к раннему выкидышу, анеуплоидия при MII встречается в 30-50% зачатий. Тем не менее, внутриутробная смертность относительно высока, поскольку большинство эмбрионов погибает в течение первых нескольких недель после оплодотворения. Это говорит о том, что не все анеуплоидные эмбрионы развиваются в жизнеспособные плоды.

Хромосомная нестабильность (CIN) приводит к анеуплоидии, которая играет важную роль в нескольких опухолях человека, включая большинство типов лейкемии и солидные опухоли.Анеуплоидия — не единственное генетическое изменение, приводящее к возникновению опухоли. Аномалии могут возникать в хромосомах и / или в архитектуре хромосом, такие как делеции и транслокации. Анеуплоидия обычно возникает в результате аномального митоза или мейоза.

Есть три основных момента в процессе деления клетки, в которых контрольные точки могут остановить клетку.

1) G2 / M Checkpoint: Он обнаруживается во время репликации хромосом и разделения хромосом на ранних этапах митоза.

Контрольная точка клеточного цикла гарантирует, что клетка имеет достаточно белков для завершения митоза, при этом завершая надлежащую репликацию ДНК. Эта точка регрессии возникает после завершения S-фазы и в начале митоза. Чтобы клетка могла делиться, ей необходимо тщательно организовать свою ДНК и убедиться, что все клеточные механизмы присутствуют и функционируют должным образом в момент, когда происходит деление.

Во время контрольных точек G2 / M белки Rb следуют специфическим для клеточного цикла модификациям гистонов на ДНК, обеспечивая полную репликацию каждой хромосомы и ее расположение на правильной стороне клетки.Белки Rb также контролируют присутствие связанных с микротрубочками белков 1A / 1B легкой цепи 3 (LC3) комплексов, которые используются для транспортировки клеточных структур вокруг клетки при подготовке к делению.

Если во время контрольных точек G2 / M обнаруживаются какие-либо проблемы, клетка подвергается митотической остановке, после чего она входит в форму клеточного цикла, называемую анафазной задержкой.

2) Контрольная точка репликации ДНК: Контрольная точка репликации участвует в мониторинге развития S-фазы.Это гарантирует, что вся ДНК была реплицирована и передана каждой дочерней клетке. Если какие-либо проблемы обнаруживаются во время фазы S, клетка входит в период ареста, называемый контрольной точкой повреждения ДНК.

3) Контрольные точки митоза: Эти контрольные точки участвуют в выполнении митоза, гарантируя, что каждая хромосома была должным образом прикреплена к волокнам веретена до того, как произойдет деление клетки. Неудача во время любой из этих контрольных точек может привести к задержке анафазы или нарушению цитокинеза.

Контрольная точка Mithorace — это контрольная точка клеточного цикла G2 / M-фазы, которая контролирует переход от G2-фазы к M-фазе клеточного цикла в ответ на повреждение митотического веретена.

G0 Checkpoint — присутствует в начале фазы G1 и контролирует целостность ДНК, размер клетки и т. Д. Это гарантирует, что у клетки есть достаточно времени для завершения синтеза ДНК и перехода в S-фазу.

G1 Checkpoint — он присутствует на ранней стадии роста клеточного цикла и гарантирует, что все надлежащие органеллы присутствуют и функционируют, и гарантирует отсутствие проблем со структурой или числом ДНК.

S Контрольная точка — Контрольная точка репликации ДНК присутствует во время синтеза ДНК и гарантирует, что клетка прошла надлежащую репликацию ДНК перед переходом в митоз.

M Контрольная точка — контрольная точка метафазы присутствует в начале митоза и контролирует прикрепление хромосом к волокнам веретена, гарантируя, что клетки имеют достаточно белков для деления.

Контрольные точки анафазы: Эти контрольные точки встречаются во время деления клеток и гарантируют отсутствие проблем с прикреплением хромосом к волокнам веретена, таких как неправильное прикрепление или неправильная хромосомная структура.

У эукариот регуляторы клеточного цикла состоят из различных циклинов, CDK (циклин-зависимых киназ), CCNE / CCNY (белков контрольных точек) и других регуляторных молекул.

Циклины важны для развития клеточного цикла, потому что они связываются с CDK и активируют их. CDK фосфорилируют С-концевые хвосты циклинов, активируя их, а также другие нижестоящие мишени.

Уровни циклина строго контролируются семейством ингибиторов, называемых «ингибиторами CDK». После связывания CDK с циклинами клеточный цикл переходит к следующей стадии.

В нормальных клетках CCNE1 / CCNY (белки контрольных точек) присутствует во время фазы M и митотических контрольных точек, чтобы остановить клетки, которые не могут правильно прикрепить свои хромосомы.

После остановки клеток CCNE1 / CCNY запускает репарацию повреждений ДНК или апоптоз, чтобы предотвратить продолжение клеточного цикла до тех пор, пока не будет достигнуто надлежащее прикрепление. Миторацин — это соединение, которое контролирует экспрессию CCNE1 / CCNY, вызывая дефекты митотических контрольных точек и, следовательно, обходя апоптоз или репарацию повреждений ДНК.

Переход от метафазы к анафазе — это стадия клеточного цикла, на которой хромосомы прикрепляются к волокнам веретена.

Во время этого перехода прикрепление хромосомы к веретену должно быть тщательно отрегулировано из-за очень короткого времени, доступного для правильного прикрепления. Если возникают какие-либо проблемы со стабильностью хромосом или морфологией веретена, это вызовет митотический коллапс.

Этот процесс клеточного цикла контролируется определенными белками, такими как MAD1, MAD2, BUB1 и INCENP. MAD1 / MAD2 члены семейства белков MPS4 регулируют веретено-кинетохорное прикрепление во время перехода от метафазы к анафазе.

В нормальных клетках MAD1 и MAD2 экспрессируются на кинетохорах, и после деления клетки они разрушаются комплексом, способствующим анафазе (APC). BUB1 необходим для регулирования деградации MAD1 / MAD2. INCENP регулирует активность APC и предотвращает разрушение белков MAD.

Нарушение перехода от метафазы к анафазе может привести к митотической катастрофе, преждевременному разделению хромосом и, как следствие, гибели клеток.

У людей мутация в гене CLASP2 вовлечена в синдром, известный как Clasp-A (подобная раку Aniridia Spindleopathy).

Было показано, что пациенты с этим заболеванием страдают митотической недостаточностью и имеют аномальное развитие глаз. При любом нарушении клеточного цикла неисправленная неудачная репликация хромосом может привести к анеуплоидии и генетической нестабильности, которые затем вызывают различные виды рака.

Гены — это сегменты ДНК, которые содержат инструкции по построению белков в нашем организме. Существует много разных типов белков, каждый из которых выполняет свою уникальную функцию. Белки выполняют все функции, которые помогают нам выжить.

Гены образуют план, по которому мы развиваемся в личность. Люди имеют 99% общей генетической последовательности с шимпанзе, а шимпанзе более тесно связаны с людьми, чем мыши.

Однако подавляющее большинство нашей ДНК не кодирует белки или другие жизненно важные вещества. Вместо этого он играет роль в механизмах контроля генов, таких как репликация, транскрипция и трансляция. Причина, по которой весь наш полный набор генетической информации разбивается на отдельные гены, остается неизвестной.

Геном человека содержит 3,2 миллиарда пар оснований, что составляет примерно одну букву на каждую клетку тела. Каждая пара оснований состоит из молекулы ДНК, связанной с другой; аденин (A) связывается с тимином (T), а цитозин (C) связывается с гуанином (G). Форма двойной спирали образуется, когда A связывается с T, а C связывается с G. Порядок, в котором эти пары оснований связываются вместе, составляет наш генетический код.

Механизмы контроля генов регулируют транскрипцию гена для производства мРНК, которая затем транслируется в молекулу белка рибосомой.Механизмы генного контроля делятся на две категории: отрицательный и положительный генный контроль.

Первый тип механизма контроля генов называется отрицательным контролем генов, поскольку он предотвращает производство мРНК в клетке. Этот метод регуляции генов происходит, когда РНК-полимераза (фермент, отвечающий за регуляцию транскрипции генетической информации) не может получить доступ к молекуле ДНК из-за блокировки трехмерной структуры молекулы ДНК, что делает ее неспособной транскрибироваться.

Так функционируют интроны: это участки генетической информации, которые образуют интроны между экзонами.Интроны долгое время считались бесполезной ДНК, пока в 2001 году не стало ясно, что они играют роль в развитии и дифференцировке клеток.

Интроны удаляются из окончательной версии мРНК, которая затем используется для производства функциональных белков. Для многих этот процесс остается незамеченным, поскольку он происходит не только в одной клетке; но поскольку транскрипция и перевод являются чрезвычайно быстрыми процессами в организме человека, небольшие ошибки, такие как эта, не имеют большого значения (клетка может просто исправить ошибку сама и исправить ее позже).

Второй тип механизма контроля генов называется положительным контролем генов, который предотвращает производство мРНК. Этот метод используется у эукариот (организмов с клетками, содержащими ядро) и происходит, когда РНК-полимераза не может диффундировать достаточно далеко вдоль молекулы ДНК, чтобы достичь промоторной последовательности — участка ДНК, ответственного за производство мРНК. Это делает невозможным транскрипцию в этой области, предотвращая образование мРНК.

Гены-супрессоры опухолей — это тип генетики, которая предотвращает неконтролируемый рост клеток.Супрессоры опухолей действуют как «выключатели» для других генов и мешают клетке производить определенные белки. Их называют ангелами-хранителями, которые обеспечивают здоровое функционирование нашего тела, предотвращая репликацию поврежденных генов и клеток.

Гены-супрессоры опухоли, которые были связаны с раком груди, включают BRCA1 и 2, p53 и семейство генов TP53 (которое также включает MDM2). Семейство генов TP53 играет важную роль в регуляции роста клеток.

На данный момент три четверти всех случаев рака молочной железы связаны либо с BRCA11, либо с BRCA2 (двумя из наиболее распространенных генов-супрессоров опухолей), потому что, когда эти гены мутируют, клетка имеет повышенный шанс либо стать злокачественной, либо ускорить ее развитие. цикл роста.

Подавители опухолей также используются не только при раке груди, но и при других типах рака, например, при раке простаты.

BRCA1 и BRCA2 были связаны с раком груди с 1994 года, когда впервые была обнаружена генетическая связь между геном этих белков и высоким риском развития рака груди и яичников.

BRCA1 кодирует белок, который помогает восстанавливать поврежденную ДНК, а BRCRA2 добавляет еще один уровень защиты, предотвращая распространение мутировавших раковых клеток.Оба являются генами-супрессорами опухолей.

Не все люди с мутациями BRCA1 или двух генов страдают раком груди и яичников, хотя у них больше шансов заболеть любым заболеванием, чем у большинства людей. Примерно 5-10% женщин, заболевших раком груди, могут приписать свое заболевание мутации в одном из этих генов.

В настоящее время известно, что две специфические мутации связаны с повышенным риском рака груди; 185delAG и 5382insC. Первая из них, мутация 185delAG, возникает, когда часть (или весь) гена была удалена из генома клетки.

Это может произойти естественным путем, но чаще всего из-за ошибки во время репликации ДНК. Это может происходить в обеих цепях ДНК (двойники). Эта мутация приводит к тому, что ген, кодирующий p53, перестает работать должным образом.

Второй, 5382insC, возникает, когда часть гена копируется в обратном порядке. Опять же, это может быть связано с ошибкой репликации ДНК, но также может быть унаследовано от родителя. Мутация 5382insC вызывает нарушение функции p53.

Точные механизмы, с помощью которых эти две мутации приводят к раку, еще не изучены.Однако они оба, вероятно, имеют одинаковый эффект; когда мутировавший ген не работает должным образом, риск развития рака груди увеличивается примерно до 70-80%.

Разница между двумя мутациями состоит в том, что 185delAG обычно останавливает работу обеих копий (двойная мутация) p53; 5382insC имеет тенденцию к унаследованию и затрагивает только одну копию (единственную мутацию) p53.

Активация p53 тесно связана с количеством времени, в течение которого он активен. Чем дольше клетка находится в фазе G1, тем больше вероятность развития дополнительной копии этого гена (из-за репликации клетки).

Если активация произошла достаточно рано, то для каждой хромосомы будет по две копии. Это потенциально могло привести к раку. В этом случае клетка будет восстанавливать поврежденную ДНК до тех пор, пока не перейдет в S-фазу. Если больше не будет доступных копий p53, тогда может развиться рак, когда клетка начнет делиться.