Eine wesentliche Rolle von Cdk1 bei der Kontrolle der S-Phase wird durch chemische Genetik in Wirbeltierzellen offenbart

In Wirbeltieren ist Cdk1 notwendig, um die Mitose zu initiieren; jedoch bleibt die Funktionalität dieser Kinase während der S-Phase unklar. Um dies zu untersuchen, erzeugten wir Huhn DT40-Mutanten, in denen ein analog-sensitiver Mutant cdk1 das endogene Cdk1 ersetzt, was es uns ermöglicht, Cdk1 gezielt mit voluminösen ATP-Analoga zu inaktivieren. In Zellen, die auch Cdk2 fehlen, stellen wir fest, dass die Cdk1-Aktivität entscheidend für den Beginn der DNA-Replikation und die Zentrosom-Duplication ist. Das Vorhandensein eines einzelnen Cdk2 Allels macht den S-Phasen-Fortschritt unabhängig von Cdk1, was auf eine vollständige Überlappung dieser Kinasen in der Kontrolle der S-Phase hindeutet. Darüber hinaus stellen wir fest, dass die Hemmung von Cdk1 keine erneute Lizenzierung der Replikationsursprünge in der G2-Phase induzierte. Im Gegensatz dazu führt die Hemmung von Cdk1 während der Mitose zur schnellen Aktivierung der Endoreplikation, abhängig von der Proteolyse des Lizenzierungsinhibitors Geminin. Diese Studie demonstriert wesentliche Funktionen von Cdk1 in der Kontrolle der S-Phase und veranschaulicht einen chemisch-genetischen Ansatz zur gezielten Anreicherung von cyclinabhängigen Kinasen in Wirbeltierzellen.