Checking Point dalam Pembelahan Sel

Checking point mempunyai 3 regulasi transisi, yaitu::

1.      Start transition / restriction point (antara fase G1 menuju fase S)

Pada checking point ini ada p53 yang mengenali dan berperan dalam menentukan bagian daerah DNA yang harus diperbaiki ataupun di apoptosis jika memang tidak bisa diperbaiki serta menghentikan siklus sel (cell cycle arrest) dengan cara menstimulasi transkripsi gen seperti p21  dan Bax sehingga siklus sel berhenti atau terjadi apoptosis.

2. G2/M transition (Transisi fase G2 menuju M)

Pada saat mau masuk mitosis. Pada check point ini, DNA akan di check apakah DNAnya sudah tereplikasi semua atau tidak.

3. Metaphase to anaphase transition

Terjadi saat transisi metafase ke anafase. Pada check point ini, kromosom akan di check apakah semua kromosom sudah menempel di benang spindel atau belum.

Checking point ini di regulasi oleh cdk (cyclin-dependent protein kinase) dan cdk diaktifkan oleh suatu protein yaitu cyclin. Cdk akan bergabung dengan cyclin yang nantinya menjadi cdk-cyclin kompleks.

Ada 4 kelas cyclin:

1.      G1-cyclins: Membantu mengatur aktivitas G1/S-cyclins.

2.      G1/s cyclins: Mengaktivasi cdk di fase G1 terakhir

3.      S-cyclins: Mengkativasi cdk setelah start transition. Berfungsi juga membantu menstimulasi replikasi DNA dan berkontribusi menkontrol peristiwa awal mitosis.

4.      M-cyclins: Mengakktivasi cdk yang menstimulasi awalnya mitosis.

4 jenis cdks yaitu cdk 1, cdk 2, cdk 4, dan cdk 6:

a.       2 berinteraksi dengan G1-cyclins yaitu cdk 4 dan cdk 6

b.      1 berinteraksi dengan G1/S - dan S-cyclins yaitu cdk 2

c.       1 berinteraksi dengan S- dan M-cyclins yaitu cdk 1

 Table 17-1. Molecular Biology of The Cell  6th Edition. (Garland Science, 2015)

Struktur 3 dimensi dari cdk-cyclin kompleks.

1.      Inactive:

Pada waktu inactive ini, Cdk belum tersambung dengan cyclin sehingga active site pada cdk di blok oleh bagian dari protein yang bernama T-loop.

2.      Partly active:

Pada waktu partly active (sudah teraktivasi sebagian) ini, Cdk sudah tersambung dengan cyclin yang menyebabkan T-loop berpindah dari active site.

3.      Waktu fully active:

Pada waktu fully active ini, CAK(Cdk-activating kinase) memfosforilasi asam amino dekat active site yang menyebabkan perubahan konformasi T-loop yang akhirnya meningkatkan aktivitas cdk.

Figure 17-17. Molecular Biology of The Cell  5th Edition. (Garland Science, 2008)

Pada checking point di metaphase to anaphase transition, yang meregulasi checking point ini bukan cdk melainkan suatu enzim ubiquitin ligase. Enzim ubiquitin ligase ini yang digunakan ada 2 yaitu APC/C dan SCF.

1.      APC/C (anaphase promoting complex, or cyclosome)

Berfungsi sebagai pengkatalis ubiquitilasi dan menghancurkan 2 jenis utama protein yaitu securin dan (s-cyclin dan m-cyclin).Securin berfungsi untuk menjaga protein linkage yang memegang pasangan sister kromatid di awal mitosis. Perusakan securin di metafase akan mengaktivasi protease untuk memisahkan sister kromatid. Sedangkan s-cyclin dan m-cyclin akan dirusak dan cdk akan inaktif. Akibatnya, banyak protein terfosforilasi dari fase S sampai awal mitosis yang di defosforilasi. Defosforilasi ini diperlukan untuk langkah akhir dalam mitosis. APC/C ini tetap aktif di fase G1 untuk memberikan periode stabil cdk yg inaktif. Saat G1/S-Cdk diaktifkan pada fase G1 akhir, maka APC/C akan di non-aktifkan.

2.      SCF

Berfungsi sebagai ubiquitilasi beberapa protein CKI (Cdk Inhibitor) di fase akhir G1. Sehingga membantu untuk mengontrol aktivasi S-Cdk dan replikasi DNA. SCF ini juga bertanggung jawab untuk perusakan G1/S-cyclins di awal fase S.

Daftar Pustaka

Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., dan Walter, P. (2010). Essential Cell Biology (3^th Edition). New York : Garland Science, Taylor & Francis Group, LLC.

Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., dan Walter, P. (2008). Molecular Biology of The Cell (5^th Edition). New York : Garland Science, Taylor & Francis Group, LLC.

Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., dan Walter, P. (2015). Molecular Biology of The Cell (6^th Edition). New York : Garland Science, Taylor & Francis Group, LLC.

Solomon, E.P., Berg, L.R., dan Martin, D.W. (2008). Biology (8^th Edition). California: Brooks/Cole.