سيكلين

السيكلين (بالإنجليزية: Cyclin)‏ هي عائلة بروتينية مسؤولة عن التحكم في عملية تطور الخلايا خلال الدورة الخلوية عن طريق تنشيط إنزيمات الكيناز المعتمدة على السيكلين (CDK).

أصل الحدثة

اكتشف السكلين في الأصل على يد ريتشارد تيموثي هانت بحلول سنة 1982، كان ذلك أثناء إجرائه لدراسة على دورة خلايا قنافذ البحر. في لقاءة مع برنامج الحياة الفهمية (بالإنجليزية: The Life Scientific)‏ (بثت في 13 ديسمبر 2011) استضافه فيها جيم الخليلي، أوضح هانت حتى اسم ال"سيكلين" قد اشتق من اسم هواية ركوب الدراجات (بالإنجليزية: cycling)‏ التي كان يمارسها. لم تظهر أهميتها في دورة الخلية إلا بعد التسمية. ليبقى الاسم وعلى سهولته عالقا. يقول تيموثي هانت في الجانب : "اسم السيكلين الذي قمت بصياغته وأطلقته عليها، كان في الحقيقة مزحة، ذلك لأني كنت أحب حينها هواية ركوب الدراجات، لكن لأنهم أيضا كانت تأتي وتمضى داخل الخلية...".

فازا تيموثي هانت إلى جانب جميع من ليلاند هارتوال وبول نرس بحلول سنة 2001 بجائزة نوبل في الطب أوفهم وظائف الأعضاء نظير اكتشافهم للسيكلين والكيناز المعتمد على السيكلين.

الوظيفة

التعبير عن السيكلينات خلال دورة الخلية عند البشر.

سميت السيكلينات في الأصل لأن هجريزها يختلف بشكل دوري خلال دورة الخلية (لاحظ حتى السيكلينات، يتم تصنيفها الآن وفقا لبنية الإطار الحافظ للسيكلين وأن جميع هذه السيكلينات لا تتغير في جميع مراحل دورة الخلية). تعمل تقلبات السيكلينات وهي التذبذبات الحاصلة في التعبير عن جين السيكلين واتلافه بواسطة مسار البروتوزوم الوسيط عبر الأبوكويتين، على تحفز تذبذبات في نشاط الكيناز المعتمد على السيكلين (Cdk) لدفع دورة الخلية. يشكل السيكلين مركبا مع الكيناز المعتمدة على السيكلين، الشئ الذي يبدأ في تنشيطه، لكن التنشيط الكامل يحتاج عملية الفسفرة أيضا. يؤدي المركب الناتج إلى تفعيل المسقط النشط لانزيمات الكيناز المعتمدة على السيكلين. السيكلينات نفسها ليس لها نشاط إنزيمي، ولكنها تمتلك مواقع ارتباط لبعض الركائز وأخرى لاستهداف انزيمات الكيناز المعتمدة على السيكلين في مواقع محددة من الخلايا.

تشكل السيكلينات بعد ارتباطها بانزيمات الكيناز التابعة لها، مثل بروتينات الp34 أوcdc2 أوcdk1، ما يسمى عوامل تعزيز النضج (أوأيضا عوامل تعزيز الانقسام). حيث تقوم هذه الأخيرة بتنشيط البروتينات الأخرى من خلال عملية الفسفرة. هذه البروتينات المفسفرة تكون بدورها مسؤولة عن أحداث معينة تترافق مع دورة الانقسام، على غرار تشكيل الأنابيب الدقيقة وإعادة تشكيل الكروماتين. يمكن تقسيم السيكلين إلى أربع فئات بناء على سلوكها في دورة الخلايا الجسدية للفقاريات وخلايا الخميرة : سيكلينات G1، سيكلينات G1 أوS، سيكلينات S، وسيكلينات M.قد يكون هذا التقسيم مفيدا عند الحديث عن معظم دورات الخلية، لكنه ليس كلها، ذلك لأن بعض السيكلينات لها وظائف مختلفة أوتوقيت مختلف حسب نوع الخلايا.

يرتفع افراز سكلينات G1 أوS خلال أواخر الفترة G1 ويقل خلال أوائل الفترة S. يبدأ المركب الناتج عن ارتباط السيكلينات G1 أوS بأنزيمات الكيناز المعتمدة عليها، في تحفيز العمليات الأولى لتنسخ الحمض النووي؛ بشكل رئيسي عن طريق إيقاف عمل المنظومات التي تمنع نشاط الكيناز المعتمد على السكلين. في نفس الوقت، يعمل السيكلين أيضا على تعزيز أنشطة أخرى لدفع دورة الخلية، على غرار مضاعفة الجسيم المركزي عند الفقاريات أوجسم القطب المغزلي لدى الخميرة. يترافق ازدياد السيكلينات G1 أوS مع زيادة في السيكلينات S.

لا تتصرف السيكلينات G1 مثلها مثل باقي السيكلينات الأخرى، حيث تزداد الهجريزات تدريجيا )بدون تذبذب(، طوال دورة الخلية بناء على نموالخلايا وكذا إشارات تنظيم النموالخارجية. مع دخول دورة خلية جديدة، يؤدي وجود السيكلينات G إلى تنسيق نموالخلية.

يؤدي ارتباط السيكلينات S بالكيناز المعتمدة عليها بشكل مباشر إلى تضاعف الحمض النووي. تظل مستويات السيكلينات مرتفعة، ليس فقط خلال الفترة S، بل أيضا خلال فترة G2 وكذا الانقسام القبلي وذلك لتشجيع الأحداث المبكرة خلال عملية الانقسام.

تزداد هجريزات السيكلين M عندما تبدأ الخلية في الانقسام، حيث يصل هجريزها إلى أقصى حد خلال الطور الوسيط. يحدث مركب السيكلين-كيناز المعتمد على السكلين الناتج تغييرات خلوية في دورة الخلية، مثل تجميع مغازل الانقسام التفتلي ومحاذاة الكروماتيدات الشقيقة على طول المغازل. يتسبب تدمير السيكلينات M أثناء الطورين الوسيط والانفصالي، في خروج الانقسام الخلوي والسيتوبلازمي.

يمكن قياس التعبير عن السيكلينات المكتشفة عن طريق الكيميائية المناعية الخلوية داخل خلايا الفرد، سواء فيما يتعلق بالمحتوى الخلوي من الحمض النووي (فترة دورة الخلية)، أوأيضا ببدء وانتهاء تضاعف الحمض النووي خلال الفترة S، يمكن قياسه بواسطة تقنية قياس التدفق الخلوي.

تقوم الفيروسة الهربسية ساركوما كابوزي (فيروس الهربس المرتبط بساركوما كابوزي) على تشفير سيكلين من النوع D (ORF72) يرتبط بانزيم الكينازستة المعتمد على السيكلين، والذي من المحتمل حتى يسهم في حدوث السرطانات المرتبطة بفيروس الهربس المرتبط بساركوما كابوزي (بالإنجليزية: KSHV)‏.

انظر أيضا

دورة الخلية

مراجع

^ Galderisi U, Jori FP, Giordano A (أغسطس 2003). "Cell cycle regulation and neural differentiation". Oncogene. 22 (33): 5208–19. doi:10.1038/sj.onc.1206558. PMID 12910258.
^ Evans T, Rosenthal ET, Youngblom J, Distel D, Hunt T (يونيو1983). "Cyclin: a protein specified by maternal mRNA in sea urchin eggs that is destroyed at each cleavage division". Cell. 33 (2): 389–96. doi:10.1016/0092-8674(83)90420-8. PMID 6134587.
^ "Tim Hunt - Biographical". NobelPrize.org. مؤرشف من الأصل في 26 ديسمبر 2012.
↑ "The Life Scientific". BBC Radio 4. BBC. مؤرشف من الأصل في 27 يوليو2019. اطلع عليه بتاريخ 29 أبريل 2019.
^ "The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2001". The Nobel Foundation. مؤرشف من الأصل فيثمانية يوليو2018. اطلع عليه بتاريخ 07 مايو2019.
↑ Morgan D (2006). The cell cycle: principles of control. Oxford: Oxford University Press. ISBN .
^ Clute P, Pines J (يونيو1999). "Temporal and spatial control of cyclin B1 destruction in metaphase". Nature Cell Biology. 1 (2): 82–7. doi:10.1038/10049. PMID 10559878.
^ Darzynkiewicz Z, Gong J, Juan G, Ardelt B, Traganos F (سبتمبر 1996). "Cytometry of cyclin proteins". Cytometry. 25 (1): 1–13. doi:10.1002/(SICI)1097-0320(19960901)25:1<1::AID-CYTO1>3.0.CO;2-N. PMID 8875049.
^ Darzynkiewicz Z, Zhao H, Zhang S, Lee MY, Lee EY, Zhang Z (مايو2015). "Initiation and termination of DNA replication during S phase in relation to cyclins D1, E and A, p21WAF1, Cdt1 and the p12 subunit of DNA polymerase δ revealed in individual cells by cytometry". Oncotarget. 6 (14): 11735–50. doi:10.18632/oncotarget.4149. PMC 4494901. PMID 26059433.
^ Chang Y, Moore PS, Talbot SJ, Boshoff CH, Zarkowska T, Godden-Kent, Paterson H, Weiss RA, Mittnacht S (أغسطس 1996). "Cyclin encoded by KS herpesvirus". Nature. 382 (6590): 410. doi:10.1038/382410a0. PMID 8684480.