Crescimento e divisão: como a O-GlcNAcilação lidera o caminho

Erros no ciclo celular podem levar a mutações, instabilidade cromossômica ou morte; assim, o controle preciso da progressão do ciclo celular é essencial para a viabilidade. A modificação pós-traducional que detecta nutrientes, O-GlcNAc, regula o ciclo celular permitindo um ponto de controle central que direciona a progressão do ciclo celular. O-GlcNAc é uma única modificação de açúcar N-acetilglicosamina em proteínas intracelulares que é dinamicamente adicionada e removida pela O-GlcNAc transferase (OGT) e pela O-GlcNAcase (OGA), respectivamente. Essas enzimas atuam como um reóstato para ajustar a função da proteína em resposta a uma variedade de estímulos, desde nutrientes até hormônios. O-GlcNAc modula a sinalização de crescimento mitogênico, detecta o fluxo de nutrientes através da via biossintética de hexosamina e coordena com outras enzimas sensíveis a nutrientes para fazer as células progredirem através da fase GAP 1 (G1). Na transição G1/S, O-GlcNAc modula o controle do ponto de checagem, enquanto na fase S a O-GlcNAcilação coordena a forquilha de replicação. Erros na replicação do DNA ativam a O-GlcNAcilação para controlar a função do supressor tumoral p53 na fase Gap 2 (G2). Finalmente, na mitose (fase M), O-GlcNAc controla a progressão da fase M e a organização do fuso mitótico e do corpo médio. Crítico para o controle da fase M é a interação entre OGT e OGA com quinases mitóticas. É importante destacar que as interrupções na atividade de OGT e OGA induzem defeitos na fase M e aneuploidia. Esses dados apontam para um papel essencial do reóstato O-GlcNAc na regulação da divisão celular. Nesta revisão, destacamos a detecção de nutrientes pela O-GlcNAc regulando a G1; o controle da O-GlcNAc sobre a replicação e reparo do DNA; e finalmente, a organização da O-GlcNAc na progressão mitótica e dinâmica do fuso.