細胞週期蛋白依賴性激酶

是蛋白質激酶家族中的一員，依賴與細胞週期蛋白的結合來執行細胞週期有序進行中的關鍵功能。不同的CDK-週期蛋白質複合物使特異的靶蛋白質磷酸化而激發細胞週期各期的順利進行。當缺乏細胞週期蛋白質或CDK抑制物存在時，它們即失去活性，細胞增殖停滯，甚至死亡。CDK通過調節靶蛋白磷酸化而調控細胞週期的運轉。

大多數已知的細胞週期蛋白與CDK的複合物發揮調節細胞週期的進程的作用。動物細胞包含至少9種CDK，其中CDK1、2、3和4直接參與細胞週期調控。在哺乳動物細胞中，CDK1及其對應的細胞週期蛋白A2和B1能夠單獨作用驅動細胞週期。CDK7作為CDK的激酶間接參與細胞週期調節。

CDK參與細胞週期的調節，與被稱為Suk1或Cks的小蛋白質相關（9-13千道爾頓），但它們的確切作用尚不清楚。Cks1結合CDK的羧基，識別磷酸化殘基，通過增加對底物的親和力，幫助細胞週期蛋白與CDK的複合物與具有多個磷酸化位點的底物結合，從而發揮調節細胞週期的作用。 ^[1] 

當CDK活性位點附近的蘇氨酸被磷酸化時細胞週期蛋白與CDK的複合物具有最大的激酶活性。進行磷酸化操作的CDK激活激酶(CAK)在不同的生物中是不同的，磷酸化的作用時間也是不同的。在哺乳動物細胞中，活化磷酸化發生在CDK與細胞週期蛋白結合後。在酵母細胞中，活化磷酸化發生在CDK與細胞週期蛋白結合之前。CAK活性不受已知的細胞週期通路調控，而與細胞週期蛋白的結合是CDK激活的限制性步驟。磷酸化複合物中的酪氨酸的激酶之一是Wee1，這是一種在所有真核生物中都相對保守的激酶。裂殖酵母還含有第二種激酶Mik1，可以磷酸化酪氨酸。脊椎動物含有一種叫做Myt1的不同的第二種激酶，它與Wee1有關，但可以磷酸化蘇氨酸和酪氨酸。磷酸化的細胞週期蛋白與CDK的複合物會作用於特定細胞週期階段的底物。

細胞週期蛋白與CDK的複合物的磷酸化的抑制對細胞週期的調控至關重要。Cdc25家族的磷酸酶可以將複合物中的蘇氨酸和酪氨酸去磷酸化。不同的激酶和磷酸酶調節它們的磷酸化狀態。週期蛋白依賴的激酶抑制劑(CKI)與週期蛋白- CDK複合物相互作用以抑制激酶活性，通常在G1期作用，響應環境信號或因DNA受損而產生的信號，防止錯誤的分裂與分配。在動物細胞中，CKI主要有兩個家族:INK4家族和CIP/KIP家族。INK4家族的蛋白結合CDK單體，改變CDK的構型，進而影響細胞週期蛋白的結合和激酶的活性。CIP/KIP家族蛋白結合細胞週期蛋白和CDK的複合物，可以阻礙激酶的作用。在G1期，高濃度的CKI可以防止細胞週期的錯誤發生，但不能阻止已經啓動的細胞週期。一旦細胞週期開始，早期G1/S-CDK的磷酸化會導致CKI的降解，從而減輕對細胞週期後期的抑制。