साइक्लिन

फ़ाइल:साइक्लिन संरचना.पीडीएफ|अंगूठा|मानव साइक्लिन ए की तृतीयक संरचना (अमीनो-टर्मिनल 170 अमीनो एसिड की कमी), दो पांच-हेलिक्स बंडलों के केंद्रीय कोर को दर्शाती है, अमीनो टर्मिनस (काला) और कार्बोक्सिल टर्मिनस पर अतिरिक्त हेलिकॉप्टर के साथ (स्लेटी)। हेलिक्स 1 में पीला क्षेत्र MRAIL अनुक्रम या हाइड्रोफोबिक पैच है, जो कुछ सब्सट्रेट्स की पहचान में योगदान देता है। (पीडीबी 1फिन)

साइक्लिन एक प्रोटीन परिवार है जो कोशिका चक्र के संश्लेषण के लिए आवश्यक साइक्लिन-निर्भर किनेज (सीडीके) एंजाइम या एंजाइमों के समूह को सक्रिय करके कोशिका चक्र के माध्यम से कोशिका की प्रगति को नियंत्रित करता है।

व्युत्पत्ति
साइक्लिन की खोज मूल रूप से आर. टिमोथी हंट द्वारा 1982 में समुद्री अर्चिन के कोशिका चक्र का अध्ययन करते समय की गई थी। जिम अल-खलीली द्वारा आयोजित द लाइफ साइंटिफिक (13/12/2011 को प्रसारित) के लिए एक साक्षात्कार में, आर. टिमोथी हंट ने बताया कि साइक्लिन नाम मूल रूप से उनके शौक साइकिल चलाने के नाम पर रखा गया था। नामकरण के बाद ही कोशिका चक्र में इसका महत्व स्पष्ट हो गया। जैसा उचित था नाम चिपक गया। आर टिमोथी हंट: वैसे, साइक्लिन नाम, जो मैंने गढ़ा था, वास्तव में एक मजाक था, ऐसा इसलिए था क्योंकि उस समय मुझे साइकिल चलाना बहुत पसंद था, लेकिन वे सेल में आते-जाते थे...

फ़ंक्शन
साइक्लिन का नाम मूल रूप से इसलिए रखा गया क्योंकि कोशिका चक्र के दौरान उनकी सांद्रता चक्रीय रूप से बदलती रहती है। (ध्यान दें कि साइक्लिन को अब उनके संरक्षित साइक्लिन बॉक्स संरचना के अनुसार वर्गीकृत किया गया है, और ये सभी साइक्लिन कोशिका चक्र के माध्यम से स्तर में परिवर्तन नहीं करते हैं। ) साइक्लिन के दोलन, अर्थात् साइक्लिन जीन अभिव्यक्ति में उतार-चढ़ाव और यूबिकिटिन मध्यस्थ प्रोटीसोम मार्ग द्वारा विनाश, कोशिका चक्र को चलाने के लिए सीडीके गतिविधि में दोलन उत्पन्न करते हैं। साइक्लिन सीडीके के साथ एक कॉम्प्लेक्स बनाता है, जो सक्रिय होना शुरू हो जाता है लेकिन पूर्ण सक्रियण के लिए फॉस्फोराइलेशन की भी आवश्यकता होती है। जटिल गठन के परिणामस्वरूप सीडीके सक्रिय साइट सक्रिय हो जाती है। साइक्लिन में स्वयं कोई एंजाइमेटिक गतिविधि नहीं होती है, लेकिन कुछ सब्सट्रेट्स के लिए बाध्यकारी साइटें होती हैं और सीडीके को विशिष्ट उपसेलुलर स्थानों पर लक्षित करती हैं।

साइक्लिन, जब सीडीके1/सीडीके1/साइक्लिन-निर्भर किनेज़ 1 प्रोटीन जैसे आश्रित काइनेज से बंधे होते हैं, तो परिपक्वता को बढ़ावा देने वाला कारक बनाते हैं। एमपीएफ फास्फारिलीकरण के माध्यम से अन्य प्रोटीन को सक्रिय करते हैं। ये फॉस्फोराइलेटेड प्रोटीन, बदले में, कोशिका विभाजन के दौरान विशिष्ट घटनाओं जैसे सूक्ष्मनलिका निर्माण और क्रोमैटिन स्ट्रक्चर रीमॉडलिंग (आरएससी) कॉम्प्लेक्स के लिए जिम्मेदार होते हैं। कशेरुक दैहिक कोशिकाओं और खमीर कोशिकाओं के कोशिका चक्र में उनके व्यवहार के आधार पर साइक्लिन को चार वर्गों में विभाजित किया जा सकता है: जी 1 साइक्लिन, जी 1/एस साइक्लिन, एस साइक्लिन और एम साइक्लिन। अधिकांश कोशिका चक्रों के बारे में बात करते समय यह विभाजन उपयोगी होता है, लेकिन यह सार्वभौमिक नहीं है क्योंकि कुछ चक्रवातों के अलग-अलग प्रकार की कोशिकाओं में अलग-अलग कार्य या समय होते हैं।

G1/S चक्रवात G1 के अंत में बढ़ते हैं और प्रारंभिक S चरण में गिरते हैं। सीडीके-जी1/एस साइक्लिन कॉम्प्लेक्स डीएनए प्रतिकृति की प्रारंभिक प्रक्रियाओं को प्रेरित करना शुरू कर देता है, मुख्य रूप से उन प्रणालियों को गिरफ्तार करके जो जी1 में एस चरण सीडीके गतिविधि को रोकते हैं। साइक्लिन कोशिका चक्र को आगे बढ़ाने के लिए अन्य गतिविधियों को भी बढ़ावा देते हैं, जैसे कशेरुक में सेंट्रोसोम दोहराव या यीस्ट में धुरी ध्रुव शरीर G1/S चक्रवातों की उपस्थिति में वृद्धि S चक्रवातों में वृद्धि के समानांतर है।

G1 साइक्लिन अन्य साइक्लिन की तरह व्यवहार नहीं करते हैं, जिसमें कोशिका वृद्धि और बाहरी विकास-नियामक संकेतों के आधार पर पूरे कोशिका चक्र में सांद्रता धीरे-धीरे (बिना किसी दोलन के) बढ़ती है। जी साइक्लिन की उपस्थिति एक नए कोशिका चक्र में प्रवेश के साथ कोशिका वृद्धि का समन्वय करती है।

एस साइक्लिन सीडीके से बंधते हैं और कॉम्प्लेक्स सीधे डीएनए प्रतिकृति को प्रेरित करता है। एस साइक्लिन का स्तर न केवल पूरे एस चरण में, बल्कि जी2 और प्रारंभिक माइटोसिस के माध्यम से भी उच्च रहता है, जिससे माइटोसिस में प्रारंभिक घटनाओं को बढ़ावा मिलता है।

जैसे ही कोशिका माइटोसिस में प्रवेश करना शुरू करती है, एम साइक्लिन सांद्रता बढ़ जाती है और मेटाफ़ेज़ पर सांद्रता चरम पर पहुंच जाती है। कोशिका चक्र में कोशिका परिवर्तन जैसे माइटोटिक स्पिंडल का संयोजन और स्पिंडल के साथ सिस्टर-क्रोमैटिड का संरेखण एम साइक्लिन-सीडीके कॉम्प्लेक्स द्वारा प्रेरित होते हैं। स्पिंडल असेंबली चेकपॉइंट संतुष्ट होने के बाद, मेटाफ़ेज़ और एनाफ़ेज़ के दौरान एम साइक्लिन का विनाश, माइटोसिस और साइटोकाइनेसिस के बाहर निकलने का कारण बनता है। सेलुलर डीएनए सामग्री (सेल चक्र चरण) के संबंध में व्यक्तिगत कोशिकाओं में इम्यूनोसाइटोकेमिकल रूप से पाए गए साइक्लिन की अभिव्यक्ति, या एस-चरण के दौरान डीएनए प्रतिकृति की शुरुआत और समाप्ति के संबंध में, फ़्लो साइटॉमेट्री द्वारा मापा जा सकता है। कपोसी सारकोमा हर्पीसवायरस (कपोसी का सारकोमा-संबंधित हर्पीसवायरस) एक डी-टाइप साइक्लिन (ओआरएफ72) को एनकोड करता है जो सीडीके6 को बांधता है और केएसएचवी से संबंधित कैंसर में योगदान करने की संभावना है।

डोमेन संरचना
साइक्लिन आम तौर पर प्राथमिक संरचना, या अमीनो एसिड अनुक्रम में एक दूसरे से बहुत भिन्न होते हैं। हालाँकि, साइक्लिन परिवार के सभी सदस्य 100 अमीनो एसिड में समान हैं जो साइक्लिन बॉक्स बनाते हैं। साइक्लिन में समान ऑल-α प्रोटीन|ऑल-α फोल्ड के दो प्रोटीन डोमेन होते हैं, पहला ए N- टर्मिनस पर और दूसरा  सी टर्मिनल  पर स्थित होता है। माना जाता है कि सभी चक्रवातों में 5 α हेलिकॉप्टर के दो कॉम्पैक्ट डोमेन की समान तृतीयक संरचना होती है। इनमें से पहला संरक्षित साइक्लिन बॉक्स है, जिसके बाहर साइक्लिन अपसारी हैं। उदाहरण के लिए, एस और एम साइक्लिन के अमीनो-टर्मिनल क्षेत्रों में छोटे विनाश-बॉक्स रूपांकनों होते हैं जो माइटोसिस में प्रोटियोलिसिस के लिए इन प्रोटीनों को लक्षित करते हैं।

प्रकार
कई अलग-अलग साइक्लिन हैं जो कोशिका चक्र के विभिन्न हिस्सों में सक्रिय हैं और जो सीडीके को विभिन्न सब्सट्रेट्स को फॉस्फोराइलेट करने का कारण बनते हैं। कई अनाथ साइक्लिन भी हैं जिनके लिए किसी सीडीके भागीदार की पहचान नहीं की गई है। उदाहरण के लिए, साइक्लिन एफ एक अनाथ साइक्लिन है जो जी के लिए आवश्यक है2/एम संक्रमण. कैनोर्हाडाइटिस एलिगेंस|सी में एक अध्ययन। एलिगेंस ने माइटोटिक साइक्लिन की विशिष्ट भूमिकाओं का खुलासा किया। विशेष रूप से, हाल के अध्ययनों से पता चला है कि साइक्लिन ए एक सेलुलर वातावरण बनाता है जो कुशल त्रुटि सुधार और वफादार गुणसूत्र अलगाव सुनिश्चित करने के लिए प्रोमेटाफ़ेज़ में कीनेटोकोर्स से सूक्ष्मनलिका पृथक्करण को बढ़ावा देता है। कोशिकाओं को अपने गुणसूत्रों को सटीक रूप से अलग करना चाहिए, एक ऐसी घटना जो किनेटोकोर्स नामक विशेष संरचनाओं के माध्यम से सूक्ष्मनलिकाएं को फैलाने के लिए गुणसूत्रों के द्वि-उन्मुख लगाव पर निर्भर करती है। विभाजन के शुरुआती चरणों में, कीनेटोकोर्स स्पिंडल सूक्ष्मनलिकाएं से कैसे जुड़ते हैं, इसमें कई त्रुटियां हैं। अस्थिर अनुलग्नक कोशिकाओं में कीनेटोकोर्स से सूक्ष्मनलिकाएं की निरंतर पृथक्करण, पुन: संरेखण और पुन: अनुलग्नक का कारण बनकर त्रुटियों के सुधार को बढ़ावा देते हैं क्योंकि वे सही अनुलग्नक ढूंढने का प्रयास करते हैं। प्रोटीन साइक्लिन ए त्रुटियों के समाप्त होने तक प्रक्रिया को जारी रखकर इस प्रक्रिया को नियंत्रित करता है। सामान्य कोशिकाओं में, लगातार साइक्लिन ए अभिव्यक्ति संरेखित गुणसूत्रों वाली कोशिकाओं में भी कीनेटोकोर्स से बंधे सूक्ष्मनलिकाएं के स्थिरीकरण को रोकती है। जैसे-जैसे साइक्लिन ए के स्तर में गिरावट आती है, सूक्ष्मनलिकाएं संलग्नक स्थिर हो जाते हैं, जिससे कोशिका विभाजन के साथ-साथ गुणसूत्रों को सही ढंग से विभाजित होने की अनुमति मिलती है। इसके विपरीत, साइक्लिन ए की कमी वाली कोशिकाओं में, सूक्ष्मनलिकाएं संलग्नक समय से पहले स्थिर हो जाती हैं। नतीजतन, ये कोशिकाएं त्रुटियों को ठीक करने में विफल हो सकती हैं, जिससे गुणसूत्रों के गलत पृथक्करण की दर अधिक हो सकती है।

मुख्य समूह
चक्रवातों के दो मुख्य समूह हैं:


 * जी1/एस साइक्लिन - सेल चक्र चेकपॉइंट पर सेल चक्र के नियंत्रण के लिए आवश्यक#जी1 .28प्रतिबंध.29 चेकपॉइंट|जी1/एस संक्रमण,
 * साइक्लिन ए / साइक्लिन-निर्भर काइनेज 2 - एस चरण में सक्रिय।
 * साइक्लिन डी / साइक्लिन-निर्भर काइनेज 4, साइक्लिन डी / साइक्लिन-निर्भर काइनेज 6, और साइक्लिन ई / सीडीके2 - जी से संक्रमण को नियंत्रित करता है1 एस चरण के लिए.
 * जी2/एम साइक्लिन - सेल चक्र चेकपॉइंट पर सेल चक्र के नियंत्रण के लिए आवश्यक#जी2 चेकपॉइंट|जी2/एम संक्रमण ( पिंजरे का बँटवारा )। जी2/एम साइक्लिन जी के दौरान लगातार जमा होते रहते हैं2 और कोशिकाओं के माइटोसिस से बाहर निकलने पर अचानक नष्ट हो जाते हैं (मेटाफ़ेज़|एम-चरण के अंत में)।
 * साइक्लिन बी / सीडीके1 - जी से प्रगति को नियंत्रित करता है2 एम चरण के लिए.

उपप्रकार
विशिष्ट साइक्लिन उपप्रकार उनके संबंधित सीडीके (कोष्ठक में) के साथ हैं:

इस डोमेन वाले अन्य प्रोटीन
इसके अलावा, निम्नलिखित मानव प्रोटीन में साइक्लिन डोमेन होता है:

सीएनटीडी1

इतिहास
लेलैंड एच. हार्टवेल, आर. टिमोथी हंट और पॉल एम. नर्स ने साइक्लिन और साइक्लिन-आश्रित काइनेज की खोज के लिए फिजियोलॉजी या मेडिसिन में 2001 का नोबेल पुरस्कार जीता।