1。プレリプリケーション複合体(Pre-RC)形成:
- DNA複製を開始する前に、複製前の特定の場所でプレリプリケーション複合体(Pre-RCS)が形成されます。
-RCは、起源認識複合体(ORC)、細胞分裂サイクル6(CDC6)、ミニ染色体維持(MCM)ヘリカーゼ複合体など、いくつかのタンパク質で構成されています。
2。 CDC25およびCDKの活性化:
- DNA複製の開始は、細胞周期のチェックポイントによって調節されます。これにより、条件が複製に適していることが保証されます。
- チェックポイントは、サイクリン依存性キナーゼ(CDK)から阻害リン酸基を除去するCdc25などのタンパク質ホスファターゼを活性化します。
-CDK2はサイクリンEと複合体を形成し、CDK1はサイクリンAと複合体を形成します。これらのCDK複合体は、S相への移行を促進し、DNA複製を開始するために重要です。
3。サイクリン依存性キナーゼ活性:
- 一度活性化されると、サイクリン依存性キナーゼはプレ-RCのさまざまな成分をリン酸化し、追加のタンパク質の動員とプレ-RCの機能的複製フォークへのリモデリングにつながります。
- CDKによるリン酸化イベントは、MCMヘリカーゼのDNAへの負荷と二重らせんの巻き戻しをトリガーし、複製を開始できるようにします。
4。 DNAヘリカーゼおよびトポイソメラーゼ活性:
-MCMヘリカーゼ複合体は、複製起点でDNAデュプレックスを解き放ち、複製フォークが双方向に拡張できる「複製バブル」を作成します。
- トポイソメラーゼは、DNA鎖を破壊および再結合することによりDNAを巻き戻すことによって引き起こされるねじれストレスを緩和し、滑らかなDNAの巻き戻しと複製フォークの進行を可能にします。
5。複製因子とDNAポリメラーゼ:
- 一本鎖DNA結合タンパク質(SSB)や複製タンパク質A(RPA)などの複製因子は、巻き戻されたDNAを安定させ、早期の再生を防ぐのに役立ちます。
-DNAポリメラーゼα、δ、およびεを含むDNAポリメラーゼは、新しいDNA鎖の合成に関与しています。彼らは、親のDNA鎖をテンプレートとして使用して、成長するDNA鎖にヌクレオチドを追加します。
6。複製フォークの調整:
- DNA複製中に、各染色体に沿って複数の複製フォークが確立されます。
- 起源の発火と複製フォークの進行が調整され、ゲノム全体が効率的に複製されるようにします。この調整には、複製フォーク間の衝突を防ぐための調節因子とメカニズムが含まれます。
全体として、ヒト細胞におけるDNA複製の開始は、多数のタンパク質と調節経路の相互作用に依存する複雑で細かく組織化されたプロセスです。これらのイベントの適切な調整により、DNAの複製が正確で効率的であり、他の重要な細胞プロセスと同期されることが保証されます。