CDK1

Synonyme: Cyclin-abhängige Kinase 1, Zyklin-abhängige Kinase 1, CDC2
Englisch: cyclin dependent kinase 1, cell division protein kinase 1

Definition

CDK1, kurz für Cyclin Dependent Kinase 1, gehört zur Familie der Serin/Threonin-Proteinkinasen und reguliert den Eintritt der Zelle in die Mitose.

Genetik

CDK1 wird durch das gleichnamige Gen CDK1 kodiert. Dieses befindet sich auf Chromosom 10 an Genlokus 10q21.2. Es besteht aus 9 Exons.

Funktion

In der G2-Phase bildet CDK1 zusammen mit Cyclin B einen Komplex, der auch als Mitosis-promoting Factor (MPF) bezeichnet wird. Dieser Komplex ist essentiell für den Eintritt in die Mitose. Nach der Aktivierung führt der Komplex zur Veränderung der kompletten Zellarchitektur, beispielsweise wird die Kernhülle durch Phosphorylierung der Lamine aufgelöst. Die DNA kondensiert durch Aktivierung von Condesinen.

Regulation

Das Expressionslevel von CDK1 ist, wie bei anderen Cyclin-abhängigen Kinasen, über den gesamten Zellzyklus nahezu konstant. Die Regulation der Aktivität erfolgt über die Konzentration von Cyclin B, welches erst in der S-Phase produziert wird und am Übergang von der G2-Phase zur Mitose seinen höchsten Wert hat.

Zusätzlich wird der Cyclin B/CDK1-Komplex durch zwei inhibierende Phosphorylierungen gebremst, die durch Wee1 und Myt1 übertragen werden. Diese können nur durch die Cdc25C-Phosphatase entfernt werden, wenn keinerlei DNA-Schäden vorliegen. Die Aktivität von CDK1 ist daher ein Resultat der Wee1/Cdc25C-Balance. Die Transkription von Wee1 und CDC25C wird direkt durch CDK1 reguliert.

Quellen

Lindqvist A, Rodríguez-Bravo V, Medema RH. The decision to enter mitosis: feedback and redundancy in the mitotic entry network. J Cell Biol. 2009;185(2):193–202. doi:10.1083/jcb.200812045