01 - Biologia Celular

A periodicidade do ciclo celular está associada, como mencionado anteriormente, a proteínas-chaves presentes no citossol, mais especificamente a uma família de proteínas denominadas Cdks (do inglês ciclin dependent kinase ou quinase dependente de ciclina), cuja atividade cíclica ao longo do ciclo celular fará com que a célula progrida no ciclo. Tal atividade é resultado da interação das Cdks com conjuntos de complexos de enzimas e outras proteínas, dentre as quais a proteína ciclina é conhecida como a mais importante reguladora das Cdks.

Como o próprio nome diz, as Cdks necessitam de uma associação íntima com as ciclinas para que sua atividade como quinase (fosforilação) seja possível. Os níveis de Cdks se mantêm constantes durante todo o ciclo celular. Entretanto, as ciclinas sofrem um processo de síntese e degradação ao longo do ciclo, tornando periódica a ativação do complexo Cdk-ciclina.

A periodicidade na ativação deste complexo faz com que sejam desencadeados inúmeros eventos do ciclo celular. Cada um das etapas do ciclo celular é regulada por um complexo Cdk-ciclina específico, sendo o complexo G₁-Cdk presente ao longo da fase G₁; G₁/S-Cdk, responsável pelo ponto de verificação para passagem a fase S; S-Cdk, necessária para início da duplicação do DNA; M-Cdk, responsável por promover inúmeros eventos durante a mitose, como condensação cromossômica, desorganização do envoltório nuclear, remodelação do citoesqueleto, reorganização do complexo de Golgi e do retículo endoplasmático.

Cada um desses complexos apresenta, no caso de vertebrados, pelo menos uma ciclina e uma Cdk exclusiva para cada etapa, demonstrando a elevada complexidade da regulação do ciclo celular. Acredita-se que a ciclina não tem por função simplesmente ativar as Cdks, mas também direcionar sua ação, levando à fosforilação de substratos específicos, como vimos no caso da M-Cdk que desencadeiam várias respostas fisiológicas durante a fase M (Fig. 2).

Figura 2: Principais complexos protéicos (ciclinas/Cdk) envolvidos na regulação das fases do ciclo celular.

Fonte: KARP, G. - Cell molecular biology. New York, J. Wiley, 1996.