Regulace buněčného cyklu u rostlin: úloha aktivační defosforylace CDK při vstupu do mitózy

Abstract

Shrnutídisertačnípráce Buněčnédělení je jednou z elementárníchvlastností všech Žívých organismů.Zák|adní mechanismy regulujícíproces buněčnéproliferace na molekulámí úrovni jsou evolučně konzervovány napříč eukaryotickou říší.Buněčný cyklus se standardně dělí na čtyři následnéfáze, přiěemŽhlavní regulačníkroky se soustřeďujído dvou kontrolníchbodů'na přechodu Gr/S a GzlMfáze. Klíčové regulační proteiny, cyklin-dependentní kinázy (CDK), řídí postup celým buněěným cyklem. Jejich funkce je striktně závislá na katalýické cyklinové podjednotce. odpovídajícícyklinový partner interagujícís CDK totižurěuje dobu aktivity konlrrétnfrro CDlícyklinového komplexu vjednotlivých fázích cyklu. Pro získání úplné aktivity vyžadujekomplex dalšíposttranslačnímodifikace, mezi kterépatříi aktivaěnífosforylace a defosforylace CDK na specifických aminokyselinových reziduích. Rostlinný buněčný cyklus disponuje vedle evolučně konzervovaných mechanismů i dalšímiregulačnímiprocesy, kterésouvisejí s odlišnou Životní strategiírostlin. Pruchod Gr/S kontrolním bodem je silně závisl'ý na signálech z vnějšíhoa vnitřního prostředí, předevšímfytohormonech a metabolitech, buňka tak monitoruje příznivost podmínek pro dokončenícelého buněčnéhocyklu. Limitujícím faktorem pro pruchod Gr/S fází je D cyklin, jehož exprese je pod kontrolou cytokininů...

t I I I I I I I I I I I I I I Summary of PhD. thesis Cel1 division representsone of fundamentalattributesof all living creatuÍes.Basic molecular mechanisms operating during cell proliferation seem to be evolutionary conservedamongeukaryotes.The cell cycle is dividedin four subsequentphases;themost regulatoryeventsareconcentratedin Gr/S andGzlM checkpoints. The key regulatory proteins, cyclin-dependentkinases (CDKs), govern the progress throughthe whole cell cycle. Their function is strictly dependenton catalytic cyclin subunits.The correspondingcyclin partnerbinding CDK determinesthe time window of the specific CDlVcyclin complex actionin individual cell cycle phase.To becomefully active, the complex requiresfurtherposttranslationalmodificationincluding activatory phosphorylationanddephosphorylationof theCDK on specificaminoacidresidues. Plant cell cycle, besideswell-conservedmechanismscoÍlmonto all eukaryotes,exhibits other specific mechanismsresultingfrom plant survival strategy.The Gr/S transitionis stronglyaffectedby extemalandinternalsignals,mainlyphytohormonesandmetabolites, reflectingthe elementaryconditionssuitablefor accomplishmentof the whole cell cycle. The centralmoleculerespondingto thesesignalsat Gr/S is D cyclin, whoseexpressionis regulatedby cýokinin and sucrose(Riou-Khamlichi et aI.,...