Sykliini

Sykliinit ovat solusykliä valvovia proteiineja. Sykliinien määrä solussa vaihtelee syklisesti sen mukaan, mikä solusyklin vaihe on menossa; siitä niiden nimi. Sykliini muodostaa parin sykliinistä riippuvaisen kinaasin kanssa, jolloin kinaasi aktivoituu. Aktivoitunut kinaasi säätelee solusykliä fosforyloimalla sopivia proteiineja.

Leland H. Hartwell, Tim Hunt ja Paul M. Nurse saivat vuoden 2001 lääketieteen Nobel-palkinnon löydettyään sykliinit ja sykliineistä riippuvaiset kinaasit, jotka ovat keskeisiä molekyylejä solusyklin säätelyssä.

Sykliinistä riippuvaisen kinaasin (punainen) ja sykliinin (vihreä) muodostama kompleksi. Keltainen pallo on fosforyyliryhmä.

Toiminta

Sykliinit säätelevät solusykliä kiinnittymällä sykliineistä riippuvaisiin kinaaseihin (Cdk, eng Cyclin dependent kinase), jolloin nämä kinaasit aktivoituvat. Toimiakseen sykliini-Cdk-kompleksin on oltava oikeasta kohdasta fosforyloitunut. Tietyt sykliini-Cdk-kompleksit esiintyvät tietyissä solusyklin vaiheissa. Kun sykliini-Cdk-kompleksit ovat vieneet solun seuraavaan solusyklin vaiheeseen, sykliinit tuhotaan. Tuhoaminen tapahtuu liittämällä sykliiniin ubikitiiniä, joka ohjaa proteiineja tuhottaviksi proteosomeihin. Myös sykliinien tuhoaminen on olennaista solusyklin kannalta. Esimerkiksi M-sykliineihin kuuluvat sykliinit huolehtivat Cdk:n kanssa, että kromosomit kiinnittyvät tumasukkulaan. Kun M-sykliinit hajotetaan, alkaa anafaasi, jossa sisarkromatidit erkanevat toisistaan. Sykliini-Cdk inaktivoidaan tuhoamalla nimenomaan sykliini, Cdk:ta sen sijaan ei tuhota.

Luokittelu

Solusyklin vaiheet. I = interfaasi, M = mitoosi. Mitoosivaiheen pituutta kuvassa on huomattavasti liioiteltu

1. G₁/S-sykliinit

• G₁/S-sykliinit sitoutuvat sykliinistä riippuvaiseen kinaasiin solusyklin G₁-vaiheen lopulla, jolloin solun on mahdollista siirtyä S-vaiheeseen, eli DNA:n kahdentumiseen.
• Selkärankaisilla näitä sykliinejä edustaa sykliini E.
• Muodostaa parin sykliinistä riippuvaisen kinaasin nimeltä Cdk2 kanssa.

2. S-sykliinit

• Sitoutuvat sykliinistä riippuvaisiin kinaaseihin S-vaiheessa. Mahdollistavat DNA:n kahdentumisen.
• selkärankaisilla sykliini A
• Muodostaa parin sykliinistä riippuvaisen kinaasin nimeltä Cdk2 kanssa.

3. M-sykliinit

• Vastaavat mitoosin säätelystä.
• selkärankaisilla sykliini B
• Muodostaa parin sykliinistäriippuvaisen kinaasin nimeltä Cdk1 kanssa.

4. G₁-sykliinit

• Mahdollistavat siirtymisen S-vaiheeseen G₁/S-sykliinien tapaan.
• Esiintyy useimmissa, mutta ei kaikissa eukaryoottisoluissa, toisin kuin kolme ylempää sykliiniluokkaa.
• Nisäkkäillä on kolme G₁-sykliiniä: sykliini D1, D2 ja D3, muilla selkärankaisilla vain yksi (sykliini D).
• Muodostaa parin sykliinistä riippuvaisen kinaasin nimeltä Cdk4 ja Cdk6 kanssa.

Vaikka hiivalla on useampia sykliinejä, sillä on vain yksi sykliinistä riippuvainen kinaasi, Cdk, johon eri sykliinit sitoutuvat solusyklin eri vaiheissa.

Lähteet

• Alberts, Johnson, Lewis, Raff, Roberts ja Walter.The Molecular Biology of the Cell (2002) 4. painos. Garland Science.

Aiheesta muualla

• Kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Sykliini Wikimedia Commonsissa