Põhierinevus tsükliinide ja tsükliinist sõltuvate kinaaside vahel on see, et tsükliinid on reguleerivad valgud, millel puudub rakutsüklis ensümaatiline funktsioon, samas kui tsükliinist sõltuvad kinaasid on katalüütilised valgud, millel on rakutsüklis ensümaatiline funktsioon.
Rakutsükkel on väga oluline sündmus, mis rakus toimub. See on sündmuste jada, mis põhjustab raku jagunemise kaheks tütarrakuks. Eukarüootse raku tsükkel koosneb neljast erinevast faasist: G1, S, G2 ja M. G1, S ja G2 on ühiselt tuntud kui interfaas. G1-s jätkab rakk kasvu. DNA replikatsioon toimub S-faasis. G2 faasis jätkavad rakud edasist kasvu. Lõpuks toimub M-faasis rakkude jagunemine. Veelgi enam, kaks regulatoorset molekuli, mida tuntakse tsükliinidena ja tsükliinist sõltuvate kinaasidena, osalevad raku kulgemises läbi rakutsükli. Seetõttu on tsükliinid ja tsükliinist sõltuvad kinaasid kaks peamist valkude klassi, mis osalevad rakutsükli regulatsioonis.
Mis on tsükliinid?
Tsükliinid on rakutsüklis osalevate regulatoorsete valkude võtmeklass. Neil puudub ensümaatiline funktsioon. Paljud tsükliine kodeerivad geenid on säilinud kõigi eukarüootsete liikide seas. H. L Hartwell, R. T Hunt ja P. M Nurse võitsid 2001. aastal Nobeli preemia tsükliinide ja tsükliinsõltuvate kinaaside avastamise eest. Siiski leidis tsükliinid algselt 1982. aastal R. Timothy Hunt, kes uuris merisiiliku rakutsüklit.
Joonis 01: Rakutsükkel tsükliinidega
Tsükliinidel pole katalüütilist funktsiooni. Kui see on seotud tsükliinist sõltuvate kinaasidega, moodustab see kompleksi, mida nimetatakse küpsemist soodustavaks faktoriks. See kompleks aktiveerib fosforüülimise kaudu teisi valke. Need fosforüülitud valgud vastutavad rakutsükli jooksul toimuvate spetsiifiliste sündmuste eest, nagu mikrotuubulite moodustumine ja kromatiini ümberkujunemine. Kõik need sündmused aitavad rakul rakutsüklis edasi liikuda. Rakutsükli käitumise põhjal võib tsükliinid jagada nelja klassi: G1 tsükliinid, G1/S tsükliinid, S tsükliinid ja M tsükliinid.
Mis on tsükliinisõltuvad kinaasid?
Tsükliinist sõltuvad kinaasid on katalüütiliste proteiinkinaaside klass, mis mängivad rakutsüklis olulist rolli. Nad osalevad ka transkriptsiooni, mRNA töötlemise ja närvirakkude diferentseerumise reguleerimises. Need valgud esinevad kõigis eukarüootides. Nende funktsioon on evolutsiooniliselt konserveeritud. Tsükliinist sõltuvad kinaasid on väikesed valgud. Nende molekulmass on vahemikus 34 kDa kuni 40 kDa. Tavaliselt on nad ilma tsükliinideta passiivsed.
Joonis 02: Tsükliinist sõltuvad kinaasid
Tsükliinist sõltuv kinaas seondub regulatoorse valguga, mida nimetatakse tsükliiniks. Ilma tsükliini on tsükliinisõltuv kinaas vähe aktiivsust. Tsükliin-tsüliinist sõltuvat kinaasi kompleksi nimetatakse küpsemist soodustavaks faktoriks. See kompleks on väga oluline raku progresseerumisel läbi rakutsükli. Lisaks fosforüülivad tsükliinist sõltuvad kinaasid oma seriinide ja treoniinide substraate. Seetõttu nimetatakse neid ka seriin-treoniini kinaasideks. Lisaks ekspresseeritakse rakkudes konstitutiivselt tsükliinist sõltuvaid kinaase.
Millised on tsükliinide ja tsükliinsõltuvate kinaaside sarnasused?
- Tsükliinid ja tsükliinist sõltuvad kinaasid on rakutsükli regulatsioonis kaks peamist valkude klassi.
- Need on aminohapetest koosnevad valgud.
- Need on küpsemist soodustava teguri komponendid.
- Nii tsükliinid kui ka tsükliinist sõltuvad kinaasid moodustavad aktiveeritud heterodimeeri.
- L Hartwell, R. T Hunt ja P. M Nurse võitsid 2001. aastal Nobeli preemia tsükliinide ja tsükliinsõltuvate kinaaside avastamise eest.
Mis vahe on tsükliinidel ja tsükliinsõltuvatel kinaasidel?
Tsükliinid on rakutsüklis osalevad regulatoorsed valgud, millel puudub ensümaatiline funktsioon, samas kui tsükliinist sõltuvad kinaasid on rakutsüklis osalevad katalüütilised valgud, millel on ensümaatiline funktsioon. Niisiis, see on peamine erinevus tsükliinide ja tsükliinist sõltuvate kinaaside vahel. Lisaks ekspresseeritakse tsükliine rakutsükli spetsiifilistes etappides vastusena erinevatele molekulaarsetele signaalidele. Teisest küljest ekspresseeritakse tsükliinist sõltuvaid kinaase konstitutiivselt kogu rakutsükli jooksul.
Allpool olev infograafik loetleb tsükliinide ja tsükliinsõltuvate kinaaside vahelised erinevused tabelina kõrvuti võrdlemiseks.
Kokkuvõte – tsükliinid vs tsükliinisõltuvad kinaasid
Tsükliinid ja tsükliinist sõltuvad kinaasid on rakutsükli regulatsioonis kaks peamist regulatoorsete molekulide klassi. Tsükliinidel ei ole ensümaatilist funktsiooni, samas kui tsükliinist sõltuvatel kinaasidel on ensümaatiline funktsioon. Seega on see kokkuvõte erinevusest tsükliinide ja tsükliinsõltuvate kinaaside vahel.
