Кіріспе

Cdc25 ферменті – екі спецификалық фосфатаза, алғаш рет Schizosaccharomyces pombe ашытқысынан жасуша циклының бұзылған мутанты ретінде бөлініп алынған. Cdc2 және Cdc4 сияқты басқа жасуша циклының ақуыздары мен гендеріндегідей, оның атындағы "cdc" термині "жасуша бөліну циклына" сілтеме жасайды. Екі спецификалық фосфатазалар – протеин тирозин фосфатазаларының кіші тобы саналады. Мақсатты циклинге тәуелді киназалардан (Cdks) тежегіш фосфат топшаларын алып тастау арқылы, Cdc25 ақуыздары жасуша циклының, оның ішінде митоз және S ("Синтез") фазасына кіруді және оның қалыпты жүруін реттейді.

Cdk1-ді іске қосудағы функция

Cdc25 циклинге тәуелді киназаларды Cdk белсенді орнындағы фосфатты алып тастау арқылы белсендіреді. Өз кезегінде, M Cdk (Cdk1 және циклин B кешені) фосфорилирлеуі Cdc25-ті белсендіреді. Wee1-мен бірге, M Cdk белсенділігі дискретті (көшірулі) сияқты. Дискретті мінез-құлық митозға жылдам және қайтымсыз кіруді қамтамасыз етеді. Cdk белсенділігі Cdc25 арқылы дефосфорилирленгеннен кейін қайтадан белсендірілуі мүмкін. Cdc25A-C ферменттері G1 фазасынан S фазасына және G2 фазасынан M фазасына өтуді бақылайды.

Құрылымы

Cdc25 ақуыздарының құрылымын екі негізгі аймаққа бөлуге болады: N-терминалды аймақ, ол өте әртүрлі және фосфорилдану мен убиквитинация орындарына ие, бұл фосфатаза активтілігін реттейді; және C-терминалды аймақ, ол жоғары гомологты және каталитикалық орынды қамтиды.

Эволюция және түрлердің таралуы

Cdc25 ферменттері эволюция барысында жақсы сақталған және ашытқылар сияқты саңырауқұлақтардан, сондай-ақ адамдарды қоса, бүгінгі күнге дейін зерттелген барлық метазоандардан бөлініп алынған. Эукариоттардың арасында өсімдіктер ерекше жағдайды құрауы мүмкін, себебі өсімдіктердегі Cdc25-тің қасиеттері (мысалы, катализ үшін катиондарды пайдалануы) екі спецификалық фосфатазаларға қарағанда серин/треонин фосфатазаларына көбірек ұқсайды, бұл олардың Cdc25 фосфатазалары екендігіне күмән тудырады. Cdc25 туысы жоғары сатыдағы жануарлардың жасушалық және өмірлік циклдарының күрделілігіне байланысты кеңейген сияқты. Ашытқыларда бір Cdc25 ферменті бар (сонымен қатар, Itsy bitsy фосфатаза 1 немесе Ibp1 деп аталатын алыс туысқан фермент те бар). Drosophila melanogaster-де митоз бен мейозды реттейтін екі Cdc25 бар, олар "жіп" және "жіпше" деп аталады. Зерттелген басқа да модельдік организмдердің көпшілігі Cdc25A, Cdc25B және Cdc25C деп белгіленген үш Cdc25 ферментіне ие. Алайда, Caenorhabditis elegans нематодасы төрт түрлі Cdc25 генімен (Cdc 25.1-ден Cdc 25.4-ке дейін) ерекшеленеді.

Нокаут үлгілері

Cdc25-тің жоғары сақталған қасиеттері жасуша физиологиясында маңызды рөл атқаратынын көрсетеді, бірақ Cdc25B және Cdc25C нокаут тышқандары (жеке және қос мутанттар) тірі болады және олардың жасуша циклдерінде елеулі өзгерістер байқалмайды. Бұл, басқа Cdk реттегіш ферменттер (мысалы, Wee1 және Myt1) немесе отбасының үшінші мүшесі Cdc25A-ның әрекеті арқылы қызметтік толықтырудың болуын ұсынады. Хироки Кийокаваның зертханасы Cdc25A нокаут тышқандарының тірі қала алмайтынын көрсеткен.

Адам ауруларында

Cdc25s, әсіресе Cdc25A және Cdc25B адамдарда протоонкогендер болып табылады және көптеген қатерлі ісіктерде гиперэкспрессияланатыны көрсетілген. Cdc25-тің жасуша циклындағы орталық ролі оларды фармацевтикалық индустрияның жаңа химиялық терапиялық (қатерге қарсы) агенттер үшін әлеуетті нысаналары ретінде зор назарға іліктірді. Бүгінгі күнге дейін осы ферменттерді бағыттайтын клиникалық жарамды препараттар сипатталған жоқ. Белсенді орынға байланысатын және табиғи өнімдер, липофильді қышқылдар, хиноноидтар, электрофилдер, сульфонилденген аминотиазолдар және фосфатты биоизостерлер сияқты әртүрлі химиялық кластарға жататын көптеген қуатты шағын молекулалы Cdc25 ингибиторлары анықталды. Cdc25 ақуыздық отбасы үшін қуатты және таңдамалы ингибиторларды жасауда қандай да бір прогресс болғанымен, оларды бағыттайтын жаңа терапиялық стратегияларды дамытуға мүмкіндік бар. Белок субстратымен тізбектік гомологияға негізделген жаңа пептидтік ингибиторлар класын жасауға болады. Бұл қосылыстардың нашар ADME қасиеттеріне байланысты оларды дәрі ретінде қолдану қиын.