Мито́з, или кариокине́з — непрямое деление клетки, наиболее распространённый способ размножения эукариотических клеток. Биологическое значение митоза состоит в строго одинаковом распределении хромосом между дочерними ядрами, что обеспечивает образование генетически одинаковых дочерних клеток и сохраняет преемственность в ряду клеточных поколений. Перед делением число хромосом в клетке увеличивается в два раза продольным разделением на две части каждой из них, поэтому в каждую из дочерних клеток переходит столько же хромосом, сколько их было в родительской клетке.
Анафа́за — фаза митотического деления эукариотических клеток, в которой сестринские хроматиды синхронно расходятся с образованием двух дочерних хромосом, которые неспешно растаскиваются к противоположным полюсам веретена деления. В ходе анафазы кинетохорные микротрубочки укорачиваются, а полюса удаляются друг от друга, таким образом, оба процесса вносят свой вклад в расхождение хроматид.
Ко́мплекс, стимули́рующий анафа́зу, также называемый циклосома, представляет собой крупное белковое соединение, которому отводится решающая роль в активации анафазы митоза. Функционально комплекс стимуляции анафазы представляет собой убиквитинлигазу и катализирует реакции присоединения молекул убиквитина к различным целевым белкам, которые в итоге подвергаются протеолизу.
Ко́мплекс SCF — белковое соединение, играющее существенную роль в регуляции клеточного цикла. В структуре комплекса, прежде всего, выделяют ядро, состоящее из трёх субъединиц: структурообразующего белка куллина, каталитического RING-домена и адаптерного белка. Через RING-домен с ядром комплекса SCF соединяется убиквитин-конъюгирующий фермент, который обеспечивает перенос молекулы убиквитина на белок-мишень. Через адаптерный домен с комплексом SCF соединяется субстрат-специфичный домен, обеспечивающий связывание целевого белка.
Cdk-активи́рующая кина́за — фермент подкласса протеинкиназ, активирующий циклин-зависимую киназу (Cdk) путём фосфорилирования аминокислотного остатка треонина в каталитической области циклин-зависимой киназы. Одной из основных функций CAK-киназы является участие в активации Cdk, и, как следствие, участие в регуляции клеточного цикла. Ещё одна значимая функция CAK-киназы — участие в генной транскрипции.
Когези́н — это мультибелковый комплекс, который регулирует процесс разделения сестринских хроматид в ходе деления клетки.
G1-фа́за (от англ. Gap 1 phase) — первая из четырёх фаз клеточного цикла эукариотических клеток. На этом этапе интерфазы клетка увеличивается в размерах и синтезирует мРНК и белки, готовясь к последующему после интерфазы митозу. G1-фаза завершается с началом S-фазы интерфазы.
Mad1 — белок дрожжей и других эукариот, который участвует в прохождении контрольной точки сборки веретена деления. Эта контрольная точка контролирует прикрепление микротрубочек к хромосомам и препятствует вхождению клетки в анафазу до тех пор, пока веретено деления не будет полностью собрано. Название Mad дано за то, что у клеток, мутантных по этому белку, наблюдается дефектность блокировки митоза при деполимеризации микротрубочек. MAD1 рекрутирует ингибитор анафазы Mad2 к свободным кинетохорам, не соединившимся с микротрубочками веретена, и имеет важное значение для образования комплекса Mad2-Cdc20 in vivo, но не in vitro. In vivo Mad1 действует как конкурентный ингибитор комплекса Mad2-Cdc20. Mad1 фосфорилируется киназой Mps1, что вместе с другими процессами приводит к формированию комплекса митотической контрольной точки. Таким образом он ингибирует активность комплекса стимуляции анафазы/циклосомы (APC/C). Гомологи Mad1 эволюционно консервативны у эукариот от дрожжей до млекопитающих. Регулируя клеточный цикл и расхождение хромосом, а также выполняя некоторые интерфазные функции, Mad1 оказывается вовлечённым в развитие многих опухолей и генетических заболеваний.
Белок митотической контрольной точки BUB3 — белок, кодируемый у человека геном BUB3.
Белок цикла клеточного деления 20 — регулятор клеточного деления, кодируемый в организме человека геном CDC20. На уровне современных знаний его наиболее важная функция — активация комплекса стимуляции анафазы (APC/C), большого комплекса из 11-13 субъединиц, который инициирует разделение хроматид и вход в анафазу. Белковый комплекс APC/CCdc20 имеет две основные нижестоящие цели. Во-первых, он нацелен на разрушение секурина, что позволяет в конечном итоге разрушение когезина и, таким образом, разделение сестринских хроматид. Он также нацелен на S и М-фазы (S/M) циклинов для их разрушения, которое инактивирует S/M циклин-зависимые киназы (Cdk) и позволяет клетке выйти из митоза. Тесно связанный белок, Cdc20homologue-1 (Cdh1) играет вспомогательную роль в клеточном цикле.
Субъединица комплекса стимуляции анафазы 2 — фермент, кодируемый у человека геном ANAPC2.
Киназа Aurora B — белок, прикрепляющий митотическое веретено деления к центромере.
Mad2 является важным белком контрольной точки веретена деления. Система контрольной точки веретена деления является системой регулирования, сдерживающей прогрессирование перехода от метафазы к анафазе. Ген Mad2 был впервые выявлен в дрожжах S. cerevisiae в скрининге для генов, мутированных для придания им чувствительности к ядам микротрубочек. Человеческие ортологи Mad2 были впервые выделены в поисках человеческих кДНК, которые спасают микротрубочки ядочувствительного штамма дрожжей, в котором отсутствовал белок, связывающий кинетохор. Было показано, что белок был представлен в одиноких кинетохорах, и исследование ингибирования антител показало, что он имеет важное значение для выполнения блока перехода от метафазы к анафазе в ответ на отравление микротрубочек нокодазолом. После выделения ортолога Xenopus Laevis , подобного человеческим последовательностям, появилась возможность охарактеризовать митотическую контрольную точку в экстрактах яиц.
Сепараза , также известная как сепарин — цистеиновая протеаза, ответственная за запуск анафазы путём гидролиза когезина, белка, отвечающего за связывание сестринских хроматид во время ранней стадии анафазы. В организме человека сепарин кодируется геном ESPL1 .
Хромосо́мные террито́рии — отдельные и почти не перекрывающиеся области, которые занимают хромосомы в ядре во время интерфазы клеточного цикла. Хромосомные территории имеют сферическую форму с диаметром от одного до нескольких микрометров. Считается, что территориальная организация хромосом характерна для всех эукариот, хотя есть и исключения, например, дрожжи Saccharomyces cerevisiae. Взаимное расположение хромосомных территорий сильно варьирует от клетки к клетке.
Контрольная точка веретена, также известная как переход от метафазы к анафазе, контрольная точка сборки веретена (SAC), контрольная точка метафазы или митотическая контрольная точка, представляет собой контрольную точку клеточного цикла во время митоза или мейоза, которая предотвращает разделение дуплицированных хромосом (анафазу) до тех пор, пока каждая хромосома не будет должным образом прикреплена к веретену. Для достижения правильной сегрегации две кинетохоры на сестринских хроматидах должны быть прикреплены к противоположным полюсам веретена. Только такой способ прикрепления гарантирует, что каждая дочерняя клетка получит одну копию хромосомы. Определяющей биохимической особенностью этой контрольной точки является стимуляция комплекса, способствующего анафазе, комплексами M-фазы циклин-CDK, что, в свою очередь, вызывает протеолитическую деструкцию циклинов и белков, удерживающих вместе сестринские хроматиды.
Контрольные точки клеточного цикла — это механизмы контроля в эукариотическом клеточном цикле, которые обеспечивают его правильное развитие. Каждая контрольная точка служит потенциальной точкой завершения клеточного цикла, во время которой оцениваются условия клетки, при этом продвижение через различные фазы клеточного цикла происходит только при соблюдении благоприятных условий. В клеточном цикле есть много контрольных точек, но три основных из них: контрольная точка G1, также известная как контрольная точка начала или ограничения или основная контрольная точка; контрольная точка G2/M; и переход от метафазы к анафазе, также известный как контрольная точка веретена. Прохождение через эти контрольные точки в значительной степени определяется активацией циклин-зависимых киназ регуляторными белковыми субъединицами, называемыми циклинами, различные формы которых продуцируются на каждой стадии клеточного цикла для контроля специфических событий, происходящих в нём.
Контрольная точка мейотической рекомбинации отслеживает мейотическую рекомбинацию во время мейоза и блокирует вход в метафазу I, если рекомбинация не обрабатывается эффективно.
Ряд биохимических переключателей контролируют переходы между различными фазами клеточного цикла и внутри них. Клеточный цикл представляет собой серию сложных, упорядоченных, последовательных событий, которые контролируют деление одной клетки на две клетки и включают в себя несколько различных фаз. Фазы включают фазы G1 и G2, репликацию ДНК или S-фазу, а также фактический процесс клеточного деления, митоза или М-фазу. Во время М-фазы хромосомы расходятся и происходит цитокинез.
