Factor promotor de la maduración

Este artículo necesita citas adicionales para su verificación . Por favor, ayude a mejorar este artículo añadiendo citas de fuentes fiables . El material sin fuentes puede ser cuestionado y eliminado. Buscar fuentes:  «Factor promotor de la maduración» – noticias  · periódicos  · libros  · académico  · JSTOR ( septiembre de 2014 ) ( Aprenda cómo y cuándo eliminar este mensaje )

El factor promotor de la maduración (abreviado MPF , también llamado factor promotor de la mitosis o factor promotor de la fase M ) es el complejo ciclina-Cdk que se descubrió por primera vez en los huevos de rana. ^{[1] [2]} Estimula las fases mitótica y meiótica del ciclo celular . El MPF promueve la entrada en la mitosis (la fase M) desde la fase G ₂ al fosforilar múltiples proteínas necesarias durante la mitosis. El MPF se activa al final de G ₂ por una fosfatasa , que elimina un grupo fosfato inhibidor añadido anteriormente.

La MPF también se denomina quinasa de fase M debido a su capacidad de fosforilar proteínas objetivo en un punto específico del ciclo celular y así controlar su capacidad de funcionar.

En 1971, dos equipos independientes de investigadores ( Yoshio Masui y Clement Markert , así como L. Dennis Smith y Robert Ecker) descubrieron que los ovocitos de rana detenidos en G ₂ podían ser inducidos a entrar en la fase M mediante microinyección de citoplasma de ovocitos que habían sido estimulados hormonalmente con progesterona. ^{[2] [1]} Debido a que la entrada de ovocitos en meiosis se conoce con frecuencia como maduración de ovocitos, este factor citoplasmático se denominó factor promotor de la maduración (MPF). Sin embargo, estudios posteriores demostraron que la actividad del MPF no se limita a la entrada de ovocitos en meiosis. Por el contrario, el MPF también está presente en células somáticas, donde induce la entrada en la fase M del ciclo mitótico.

En 1966 se había obtenido evidencia de que un factor difusible regula la entrada en mitosis utilizando el moho mucilaginoso Physarum polycephalum, en el que los núcleos de la forma plasmodial multinucleada experimentan mitosis sincrónicas. La fusión de plasmodios cuyos ciclos celulares estaban desfasados ​​entre sí condujo a una mitosis sincrónica en el siguiente ciclo mitótico. Este resultado demostró que la entrada en mitosis estaba controlada por un factor citoplasmático difusible y no por un "reloj nuclear". ^[3]

El MPF se compone de dos subunidades:

• Quinasa dependiente de ciclina 1 (CDK1), subunidad de la quinasa dependiente de ciclina. Utiliza ATP para fosforilar residuos específicos de serina y treonina de proteínas diana.
• Ciclina , una subunidad reguladora. Las ciclinas son necesarias para que la subunidad quinasa funcione con el sustrato apropiado. Las ciclinas mitóticas se pueden agrupar como ciclinas A y B. Estas ciclinas tienen una secuencia de nueve residuos en la región N-terminal llamada “caja de destrucción”, que puede ser reconocida por la enzima ubiquitina ligasa, que destruye las ciclinas cuando es necesario.

Durante las fases G ₁ y S, la subunidad CDK1 de MPF está inactiva debido a una enzima inhibidora, Wee1. Wee1 fosforila el residuo Tyr-15 de CDK1, lo que hace que MPF quede inactivo. Durante la transición de la fase G ₂ a la fase M, CDC25 desfosforila cdk1. La subunidad CDK1 ahora está libre y puede unirse a la ciclina B, activar MPF y hacer que la célula entre en mitosis. También hay un ciclo de retroalimentación positiva que inactiva a wee1. ^{[ aclaración necesaria ]}

Para que la célula pase de la fase G2 a la fase M, es necesario activar el MPF _. Hay tres residuos de aminoácidos responsables de esta transición de la fase G2 a la fase _M. La treonina-161 (Thr-161) en CDK1 debe ser fosforilada por una quinasa activadora de CDK (CAK). La CAK solo fosforila Thr-161 cuando la ciclina B está unida a CDK1.

Además, otros dos residuos de la subunidad CDK1 deben activarse mediante desfosforilación. CDC25 elimina un fosfato de los residuos treonina-14 (Thr-14) y tirosina-15 (Tyr-15) y añade un grupo hidroxilo. La ciclina B/CDK1 activa CDC25, lo que da lugar a un ciclo de retroalimentación positiva.

• Provoca la formación del huso mitótico a través de la inestabilidad de los microtúbulos.
• Promueve la mitosis, es decir, la condensación de la cromatina a través de la fosforilación de las condensinas.
• Las tres láminas presentes en la lámina nuclear, láminas A, B y C, son fosforiladas por MPF en los residuos amino de serina. Esto conduce a la despolimerización de la lámina nuclear y a la descomposición de la envoltura nuclear en pequeñas vesículas.
• Provoca la fosforilación de GM130, lo que conduce a la fragmentación del Golgi y del RE.

Los siguientes se ven afectados por MPF.

• condensinas , que permiten la condensación de la cromatina (ver profase )
• Varias proteínas asociadas a los microtúbulos implicadas en la formación del huso mitótico
• Láminas , interacción que contribuye a la degradación de la envoltura nuclear.
• Histonas, H ₁ y H ₃
• Matriz de Golgi, para provocar fragmentación

El MPF fosforila los sitios inhibidores de la miosina en las primeras fases de la mitosis, lo que impide la citocinesis . Cuando la actividad del MPF disminuye en la anafase, los sitios inhibidores se desfosforilan y se produce la citocinesis.

El MPF se desmonta cuando el complejo promotor de anafase (APC) poliubiquitina la ciclina B, marcándola para su degradación en un ciclo de retroalimentación negativa . En las células intactas, la degradación de la ciclina comienza poco después del inicio de la anafase (anafase tardía), el período de la mitosis en el que las cromátidas hermanas se separan y se dirigen hacia polos opuestos del huso. A medida que aumenta la concentración de ciclina B/CDK1, el heterodímero promueve que el APC poliubiquitine la ciclina B/CDK1.