Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Белоктар тобы.
Group of proteins
Циклиндер – жасуша циклі арқылы жасушаның дамуын бақылап, циклинге тәуелді киназаларды (CDK) қосатын белоктар.
Cyclins are proteins that control the progression of a cell through the cell cycle by activating cyclin dependent kinases (CDK).
Этимология
Циклиндерді алғаш рет 1982 жылы Р. Тимоти Хант теңіз кірпісінің жасушалық циклін зерттеген кезде ашты. Джим Аль Халилидің "The Life Scientific" бағдарламасына берген сұхбатында (13/12/2011 күні эфирде болды) Р. Тимоти Хант "циклин" атауының бастапқыда өзінің велосипедпен айналысу хоббиіне байланысты қойылғанын түсіндірді. Атау берілгеннен кейін ғана оның жасушалық циклдағы маңыздылығы анық болды. Сондықтан да бұл ат қалып қойды. Р. Тимоти Хант: "Айтқандай, мен тапқан 'циклин' атауы шынымен әзіл болды, себебі сол кезде мен велосипед тебуді өте жақсы көретінмін, бірақ олар жасуша ішіне кіріп-шығып отыратын" Циклиндердің тербелістері, атап айтқанда, циклин гендерінің экспрессиясындағы өзгерістер және убиквитинге байланысты протеазома жолы арқылы ыдырауы, жасушалық циклды басқару үшін Cdk белсенділігінде тербелістер тудырады. Циклин Cdk-мен кешен құрайды, ол белсенділігін күшейтуді бастайды, бірақ толық белсендіру үшін фосфорилдену де қажет. Кешен құру Cdk белсенді орталығының белсенділігіне әкеледі. Циклиндердің өзі ферменттік активтілікке ие емес, бірақ кейбір субстраттарға байланысу орындары бар және Cdk-ларды нақты субклеткалық локацияларға бағыттайды. Жеке жасушаларда иммуноцитохимиялық әдіспен анықталған циклиндердің экспрессиясын жасушалық ДНК мазмұнына (жасушалық цикл фазасы) немесе S фазасында ДНК репликациясының басталуы мен аяқталуына қатысты ағын цитометриясы арқылы өлшеуге болады. Капоси саркома герпес вирусы (KSHV) CDK6-мен байланысатын және KSHV-мен байланысты қатерлі ісіктердің пайда болуына ықпал ететін D типіндегі циклинді (ORF72) кодтайды.
Cyclins were originally discovered by R. Timothy Hunt in 1982 while studying the cell cycle of sea urchins. In an interview for "The Life Scientific" (aired on 13/12/2011) hosted by Jim Al Khalili, R. Timothy Hunt explained that the name "cyclin" was originally named after his hobby cycling. It was only after the naming did its importance in the cell cycle become apparent. As it was appropriate the name stuck. R. Timothy Hunt: "By the way, the name cyclin, which I coined, was really a joke, it's because I liked cycling so much at the time, but they did come and go in the cell ") The oscillations of the cyclins, namely fluctuations in cyclin gene expression and destruction by the ubiquitin mediated proteasome pathway, induce oscillations in Cdk activity to drive the cell cycle. A cyclin forms a complex with Cdk, which begins to activate but the complete activation requires phosphorylation, as well. Complex formation results in activation of the Cdk active site. Cyclins themselves have no enzymatic activity but have binding sites for some substrates and target the Cdks to specific subcellular locations. Expression of cyclins detected immunocytochemically in individual cells in relation to cellular DNA content (cell cycle phase), or in relation to initiation and termination of DNA replication during S phase, can be measured by flow cytometry. Kaposi sarcoma herpesvirus (KSHV) encodes a D type cyclin (ORF72) that binds CDK6 and is likely to contribute to KSHV related cancers.
Доменнің құрылымы
Циклиндер әдетте бір-бірінен бастапқы құрылымы, яғни аминқышқылдарының тізбегі бойынша өте ерекшеленеді. Дегенмен, циклиндер тұқымдасының барлық мүшелері циклин қорапшасын құрайтын 100 аминқышқылы бойынша ұқсас келеді. Циклиндерде екі домен бар, олардың екеуі де бірдей α-спиральды құрылымға ие, біріншісі N-терминальда, екіншісі C-терминальда орналасқан. Барлық циклиндерде 5 α-спиральдан тұратын екі ықшам доменнің ұқсас үшіншілік құрылымы бар деп саналады. Олардың біріншісі – циклиндердің әртүрлі болатын консервацияланған циклин қорапшасы. Мысалы, S және M циклиндерінің аминдық терминалдық аймақтарында митоз кезінде осы ақуыздарды протеолиз үшін белгілейтін қысқа жою қорапшасы мотивтері кездеседі.
Cyclins are generally very different from each other in primary structure, or amino acid sequence. However, all members of the cyclin family are similar in 100 amino acids that make up the cyclin box. Cyclins contain two domains of a similar all α fold, the first located at the N terminus and the second at the C terminus. All cyclins are believed to contain a similar tertiary structure of two compact domains of 5 α helices. The first of which is the conserved cyclin box, outside of which cyclins are divergent. For example, the amino terminal regions of S and M cyclins contain short destruction box motifs that target these proteins for proteolysis in mitosis.
Түрлері
Жасуша циклының әртүрлі кезеңдерінде әрекет ететін бірнеше циклиндер бар, олар Cdk-ні әртүрлі субстраттарды фосфорилдеуге итермелейді. Сондай-ақ, Cdk серігі анықталмаған бірнеше "жетім" циклиндер де бар. Мысалы, циклин F – G2/M кезеңіне өту үшін қажетті жетім циклин. C. elegans-та жүргізілген зерттеу митоздық циклиндердің нақты қызметін анықтады. Соңғы зерттеулер көрсеткендей, циклин А прометафаза кезінде кинетохоралардан микротүтіктердің ажыралуын ынталандыратын жасушалық ортаны құрайды, бұл тиімді қателерді түзетуге және хромосомалардың дұрыс бөлінуіне кепілдік береді. Жасушалар өз хромосомаларын дәл бөлуі керек, бұл кинетохоралар деп аталатын арнайы құрылымдар арқылы шпиндельдік микротүтіктерге хромосомалардың екі бағытта бекітілуіне байланысты. Бөлінудің бастапқы кезеңдерінде кинетохоралардың шпиндельдік микротүтіктерге бекітілуінде көптеген қателер болады. Тұрақсыз бекітілулер, жасушалар дұрыс бекітілуді табуға тырысқанда, микротүтіктердің кинетохоралардан үнемі ажыралып, қайта бағытталып, қайта бекітілуін қамтамасыз ету арқылы қателерді түзетуге көмектеседі. Циклин А протеині осы процесті қателер жойылғанға дейін жалғастыру арқылы реттейді. Қалыпты жасушаларда циклин А-ның тұрақты экспрессиясы хромосомалары дұрыс орналасқан жасушаларда да кинетохораларға бекітілген микротүтіктердің тұрақтандырылуына жол бермейді. Циклин А деңгейі төмендегенде микротүтіктердің бекітілуі тұрақтанады, бұл жасуша бөлінуі кезінде хромосомалардың дұрыс бөлінуіне мүмкіндік береді. Керісінше, циклин А жетіспейтін жасушаларда микротүтіктердің бекітілуі ерте тұрақтанады. Осының салдарынан, бұл жасушалар қателерді түзетуге сәтсіздікке ұшырауы мүмкін, бұл хромосомалардың дұрыс бөлінбеуінің жоғары деңгейіне әкеледі.
There are several different cyclins that are active in different parts of the cell cycle and that cause the Cdk to phosphorylate different substrates. There are also several "orphan" cyclins for which no Cdk partner has been identified. For example, cyclin F is an orphan cyclin that is essential for G2/M transition. A study in C. elegans revealed the specific roles of mitotic cyclins. Notably, recent studies have shown that cyclin A creates a cellular environment that promotes microtubule detachment from kinetochores in prometaphase to ensure efficient error correction and faithful chromosome segregation. Cells must separate their chromosomes precisely, an event that relies on the bi oriented attachment of chromosomes to spindle microtubules through specialized structures called kinetochores. In the early phases of division, there are numerous errors in how kinetochores bind to spindle microtubules. The unstable attachments promote the correction of errors by causing a constant detachment, realignment and reattachment of microtubules from kinetochores in the cells as they try to find the correct attachment. Protein cyclin A governs this process by keeping the process going until the errors are eliminated. In normal cells, persistent cyclin A expression prevents the stabilization of microtubules bound to kinetochores even in cells with aligned chromosomes. As levels of cyclin A decline, microtubule attachments become stable, allowing the chromosomes to be divided correctly as cell division proceeds. In contrast, in cyclin A deficient cells, microtubule attachments are prematurely stabilized. Consequently, these cells may fail to correct errors, leading to higher rates of chromosome mis segregation.
Тарих
Лиланд Х. Хартвелл, Р. Тимоти Хант және Пол М. Нурс циклин және циклинге тәуелді киназаларды ашқандары үшін 2001 жылы физиология немесе медицина саласындағы Нобель сыйлығына ие болды.
Leland H. Hartwell, R. Timothy Hunt, and Paul M. Nurse won the 2001 Nobel Prize in Physiology or Medicine for their discovery of cyclin and cyclin dependent kinase.