Η βασική διαφορά μεταξύ κυκλινών και κυκλινοεξαρτώμενων κινασών είναι ότι οι κυκλίνες είναι ρυθμιστικές πρωτεΐνες που δεν έχουν ενζυματική λειτουργία στον κυτταρικό κύκλο, ενώ οι εξαρτώμενες από κυκλίνη κινάσες είναι καταλυτικές πρωτεΐνες που έχουν ενζυματική λειτουργία στον κυτταρικό κύκλο.
Ο κυτταρικός κύκλος είναι ένα πολύ σημαντικό γεγονός που λαμβάνει χώρα στο κύτταρο. Είναι μια σειρά γεγονότων που προκαλούν τη διαίρεση ενός κυττάρου σε δύο θυγατρικά κύτταρα. Ο κύκλος των ευκαρυωτικών κυττάρων αποτελείται από τέσσερις διαφορετικές φάσεις: G1, S, G2 και M. Τα G1, S και G2 είναι συλλογικά γνωστά ως μεσόφαση. Στο G1, το κύτταρο συνεχίζει να αναπτύσσεται. Η αντιγραφή του DNA λαμβάνει χώρα στη φάση S. Στη φάση G2, τα κύτταρα θα συνεχίσουν να αναπτύσσονται περαιτέρω. Τέλος, στη φάση Μ προχωρά η κυτταρική διαίρεση. Επιπλέον, δύο ρυθμιστικά μόρια γνωστά ως κυκλίνες και εξαρτώμενες από κυκλίνη κινάσες συμμετέχουν στην εξέλιξη του κυττάρου μέσω του κυτταρικού κύκλου. Επομένως, οι κυκλίνες και οι εξαρτώμενες από κυκλίνη κινάσες είναι δύο βασικές κατηγορίες πρωτεϊνών που συμμετέχουν στη ρύθμιση του κυτταρικού κύκλου.
Τι είναι τα Cyclins;
Οι Οι κυκλίνες είναι μια βασική κατηγορία ρυθμιστικών πρωτεϊνών που εμπλέκονται στον κυτταρικό κύκλο. Δεν έχουν ενζυματική λειτουργία. Πολλά από τα γονίδια που κωδικοποιούν τις κυκλίνες διατηρούνται μεταξύ όλων των ευκαρυωτικών ειδών. Οι H. L Hartwell, R. T Hunt και P. M Nurse κέρδισαν το βραβείο Νόμπελ το 2001 για την ανακάλυψη κυκλινών και κινασών που εξαρτώνται από κυκλίνη. Ωστόσο, οι κυκλίνες βρέθηκαν αρχικά το 1982 από τον R. Timothy Hunt κατά τη μελέτη του κυτταρικού κύκλου των αχινών.
Εικόνα 01: Κυτταρικός κύκλος με κυκλίνες
Οι κυκλίνες δεν έχουν καταλυτική λειτουργία. Όταν συνδέεται με κινάσες που εξαρτώνται από την κυκλίνη, σχηματίζει ένα σύμπλεγμα που ονομάζεται παράγοντας προαγωγής ωρίμανσης. Αυτό το σύμπλεγμα ενεργοποιεί άλλες πρωτεΐνες μέσω φωσφορυλίωσης. Αυτές οι φωσφορυλιωμένες πρωτεΐνες είναι υπεύθυνες για συγκεκριμένα γεγονότα που συμβαίνουν κατά τη διάρκεια του κυτταρικού κύκλου, όπως ο σχηματισμός μικροσωληνίσκων και η αναδιαμόρφωση της χρωματίνης. Όλα αυτά τα γεγονότα βοηθούν ένα κύτταρο να προχωρήσει στον κυτταρικό κύκλο. Με βάση τη συμπεριφορά του κυτταρικού κύκλου, οι κυκλίνες μπορούν να χωριστούν σε τέσσερις κατηγορίες: κυκλίνες G1, κυκλίνες G1/S, κυκλίνες S και κυκλίνες Μ.
Τι είναι οι εξαρτώμενες από κυκλίνη κινάσες;
Οι κυκλοεξαρτώμενες κινάσες είναι μια κατηγορία καταλυτικών πρωτεϊνικών κινασών που παίζουν σημαντικό ρόλο στον κυτταρικό κύκλο. Συμμετέχουν επίσης στη ρύθμιση της μεταγραφής, στην επεξεργασία του mRNA και στη διαφοροποίηση των νευρικών κυττάρων. Αυτές οι πρωτεΐνες υπάρχουν σε όλους τους ευκαρυώτες. Η λειτουργία τους διατηρείται εξελικτικά. Οι εξαρτώμενες από κυκλίνη κινάσες είναι μικρές πρωτεΐνες. Το μοριακό τους βάρος κυμαίνεται από 34 kDa έως 40 kDa. Συνήθως είναι ανενεργά χωρίς κυκλίνες.
Εικόνα 02: Κινάσες εξαρτώμενες από κυκλίνη
Μια εξαρτώμενη από κυκλίνη κινάση συνδέεται με μια ρυθμιστική πρωτεΐνη που ονομάζεται κυκλίνη. Χωρίς κυκλίνη, η εξαρτώμενη από κυκλίνη κινάση έχει μικρή δραστικότητα. Το σύμπλοκο κινάσης που εξαρτάται από κυκλίνη-κυλίνη ονομάζεται παράγοντας προαγωγής ωρίμανσης. Αυτό το σύμπλεγμα είναι πολύ σημαντικό για την εξέλιξη του κυττάρου στον κυτταρικό κύκλο. Επιπλέον, οι εξαρτώμενες από κυκλίνη κινάσες φωσφορυλιώνουν τα υποστρώματα τους από σερίνες και θρεονίνες. Ως εκ τούτου, ονομάζονται επίσης κινάσες σερίνης-θρεονίνης. Επιπλέον, οι εξαρτώμενες από κυκλίνη κινάσες εκφράζονται συστατικά στα κύτταρα.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ κυκλινών και εξαρτώμενων από κυκλίνη κινασών;
- Οι κυκλίνες και οι εξαρτώμενες από κυκλίνη κινάσες είναι δύο βασικές κατηγορίες πρωτεϊνών στη ρύθμιση του κυτταρικού κύκλου.
- Είναι πρωτεΐνες που αποτελούνται από αμινοξέα.
- Αποτελούν συστατικά του παράγοντα προαγωγής της ωρίμανσης.
- Και οι κυκλίνες και οι εξαρτώμενες από κυκλίνη κινάσες σχηματίζουν ένα ενεργοποιημένο ετεροδιμερές.
- L Hartwell, R. T Hunt και P. M Nurse κέρδισαν το βραβείο Νόμπελ για την ανακάλυψη των κυκλινών και των κυκλινοεξαρτώμενων κινασών το 2001.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ κυκλινών και εξαρτώμενων από κυκλίνη κινασών;
Οι κυκλίνες είναι ρυθμιστικές πρωτεΐνες που εμπλέκονται στον κυτταρικό κύκλο και δεν έχουν ενζυματική λειτουργία, ενώ οι εξαρτώμενες από κυκλίνη κινάσες είναι καταλυτικές πρωτεΐνες που εμπλέκονται στον κυτταρικό κύκλο και έχουν ενζυματική λειτουργία. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ των κυκλινών και των εξαρτώμενων από κυκλίνη κινασών. Επιπλέον, οι κυκλίνες εκφράζονται σε συγκεκριμένα στάδια του κυτταρικού κύκλου ως απόκριση σε διάφορα μοριακά σήματα. Από την άλλη πλευρά, οι εξαρτώμενες από κυκλίνη κινάσες εκφράζονται συστατικά σε όλο τον κυτταρικό κύκλο.
Το παρακάτω infographic παραθέτει τις διαφορές μεταξύ κυκλινών και κινασών που εξαρτώνται από κυκλίνη σε μορφή πίνακα για σύγκριση δίπλα-δίπλα.
Σύνοψη – Cyclins vs Cyclin Dependent Kinases
Οι κυκλίνες και οι εξαρτώμενες από κυκλίνη κινάσες είναι δύο βασικές κατηγορίες ρυθμιστικών μορίων στη ρύθμιση του κυτταρικού κύκλου. Οι κυκλίνες δεν έχουν ενζυματική λειτουργία, ενώ οι κυκλινοεξαρτώμενες κινάσες έχουν ενζυματική λειτουργία. Έτσι, αυτή είναι η περίληψη της διαφοράς μεταξύ των κυκλινών και των εξαρτωμένων από κυκλίνη κινασών.
