مرکز یادگیری سایت تبیان -  مرجان سلیمانیان

در مطالب قبل با رونویسی در یوکاریوت ها و چرخه سلولی آشنا شده اید، حال در اینجا به بررسی CDK ها می پردازیم.

کنترل چرخه سلول با موانع مولکولی که می توانند چرخه را در نقاط کنترل متوقف کنند ، انجام می گیرد . دو نقطه کنترل مهم در انتهای G1 و انتهای G2 و سومی در M واقع هستند.

 سیستم کنترل چرخه سلولی با فسفریلاسیون و دفسفریلاسیون پروتئین هایی که چرخه سلول را هدایت می کنند، عمل می کند. به طور کلی فسفریله کردن توسط کینازها و دفسفریله کردن توسط فسفاتازها صورت می گیرد.

 گروهی ازکینازها ،تحت عنوان cyclin dependent kinase ها یا به اختصار cdk ها به عنوان موتورهای سلول شناخته می شوند، یعنی در عبور سلول از یک مرحله به مرحله دیگر نقش دارند. علت نام گذاری این کینازها به این نام، این است که اینها فقط در حضور سایکلین ها، فعال می شوند.

 ** سایکلین ها فعالیت آنزیمی ندارند اما باید به کینازها متصل باشند تا کیناز فعال گردد. نام گذاری سایکلین ها به این نام نیز به این علت است که میزان تولید آنها در سلول به صورت چرخه ای تغییر می کند.

نکته اول: گفتیم CDKها در عبور سلول از یک فاز به فاز دیگر نقش دارند.پس اگر کینازها همیشه فعال باشند، آیا سلول به طور غیر طبیعی رشد و تقسیم نخواهد کرد؟در این صورت چه عواملی فعالیت CDK را کنترل می کند؟

 1- غلظت سایکلین اختصاصی آن 

2- اینکه سایکلین اختصاصی آن در کدام بخش سلول حضور داشته باشد.(localization )

3- حالت فسفریلاسیون (وضعیت phosphorilation)

4-پروتئین هایی که به عنوان عوامل متوقف کننده عمل می کنند، مثل p21 - p53 - p16.

 نکته دوم: عاملی که باعث می شود یک سلول39289 از یک فاز به فاز بعد برود،تخریب سایکلین های قبلی و ایجاد سایکلین های جدید است. تخریب سایکلین ها با اتصال یوبیکیتین به آن ها و اصطلاحا ubiquitination انجام می گردد.

 نکته سوم: سایکلین ها و CDKهای هر مرحله اختصاصی و با سایکلین ها و CDKهای فازهای دیگر ودرگروه های مختلف جانداران متفاوتند. 

کینازهای وابسته به سایکلین ( CDK ها) سرین/ترئونین کینازهایی هستند که فعالیت و اختصاصی بودن آنها وابسته به پروتئین های سایکلین است. انواع سایکلین ها بر اساس فازی از چرخه سلولی که در آن حضور دارند، به سه دسته سایکلین های G1، فاز S و فاز M طبقه بندی می شوند. هرچند بیشتر CDKها تنها با یک یا دو نوع سایکلین برهمکنش می دهند، تنوعی از کمپلکس های سایکلین- CDK مختلف می تواند در تنظیم ریز چرخه سلول نقش داشته باشد.

 * کمپلکس های سایکلین- CDK عمده در میانه فاز G1 کمپلکس سایکلین CDK4-D و کمپلکس سایکلین CDK6-D هستند که معمولا با هم به صورت سایکلین CDK4/6-D نشان داده می شوند. 

شکل 14-2

* در اواخر فاز G1، سایکلین CDK2-E کمپلکس عمده است.

* در فاز S، سایکلین CDK2-A کمپلکس عمده است.

* در میتوز، سایکلین CDK1-B کمپلکس عمده است.

 بسیاری از یوکاریوت ها اعضای مختلفی از یک نوع سایکلین مانند سایکلین B دارند. در مواردی برخی سایکلین ها فقط در اندامک خاصی حضور دارن. همچنین در بخش های مختلف چرخه، حضور نسبی انواع سایکلین ها متفاوت می باشد.

 با وجود این تنوع، تمام سایکلین ها دارای توالی مشابه و حفظ شده ای موسوم به جعبه سایکلین هستند. این توالی متناظر با ناحیه ای از پروتئین است که به CDK متصل می شود. توالی اطراف جعبه سایکلین در سایکلین های مختلف متفاوت است و در تعیین نوع سوبسترای کمپلکس سایکلین- CDK نقش دارد. آنزیم های CDK مختلف نیز شباهت زیادی در توالی دارند و احتمالا ساختار آنها مشابه است.

منبع: https://www.google.com  http://razhayehayat.blogfa.com

تنظیم کننده: محبوبه همت