Mad1
મેડ 1 એ બિન-આવશ્યક પ્રોટીન છે જે યીસ્ટમાં સ્પિન્ડલ એસેમ્બલી ચેકપોઇન્ટ (એસએસી) માં કાર્ય કરે છે. આ ચેકપોઇન્ટ સ્પિન્ડલ માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સ સાથે રંગસૂત્રના જોડાણનું નિરીક્ષણ કરે છે અને સ્પિન્ડલ ન બને ત્યાં સુધી કોષોને એનાફેઝ શરૂ કરતા અટકાવે છે. મેડ નામ એ અવલોકનનો ઉલ્લેખ કરે છે કે મ્યુટન્ટ કોષો માઇક્રોટ્યુબ્યુલ ડિપોલિમરાઇઝેશન દરમિયાન માઇટોટિક અરેસ્ટ ડેફિસિઅન્ટ (MAD) છે. મેડ1 એનાફેઝ અવરોધક મેડ2ને અનટેચ્ડ કિનેટોચોર્સમાં ભરતી કરે છે અને વિવોમાં મેડ2-સીડીસી20 જટિલ રચના માટે જરૂરી છે પરંતુ ઈન વિટ્રોમાં નહીં. વિવોમાં, મેડ1 મેડ2-સીડીસી20 સંકુલના સ્પર્ધાત્મક અવરોધક તરીકે કામ કરે છે. મેડ 1 ને એમ. પી. એસ. 1 દ્વારા ફોસ્ફોરિલેટેડ કરવામાં આવે છે જે પછી અન્ય પ્રવૃત્તિઓ સાથે મિટોટિક ચેકપોઇન્ટ કોમ્પ્લેક્સ (એમ. સી. સી.) ની રચના તરફ દોરી જાય છે. આથી તે એનાફેઝ-પ્રોત્સાહન આપતા સંકુલ/સાયક્લોઝોમ (APC/C) ની પ્રવૃત્તિને અટકાવે છે. મેડ 1 ના હોમોલોગ્સને યીસ્ટથી માંડીને સસ્તન પ્રાણીઓ સુધી યુકેરીયોટ્સમાં સંરક્ષિત કરવામાં આવે છે. પરિચય 90 ના દાયકાની શરૂઆતમાં, યીસ્ટના જનીનોની ઓળખ કરવામાં આવી હતી કે જે પરિવર્તનને પરિણામે માઇક્રોટ્યુબ્યુલ ડિસએસેમ્બલી (માઇટોટિક ધરપકડની ઉણપવાળા જનીનો-MAD જનીનો) ના જવાબમાં માઇટોટિક ધરપકડમાં ખામી સર્જાઈ હતી. આ કોષોએ માઇક્રોટ્યુબ્યુલ પોલિમરાઇઝેશન અવરોધકોની હાજરીમાં કોઈ માઇટોટિક ધરપકડ દર્શાવી ન હતી અને તેથી કોષ વિભાજનમાં વિલંબ કરવામાં સક્ષમ ન હતા. ઓળખવામાં આવેલા જનીનોમાં MAD1, MAD2 અને MAD3 જનીનોનો સમાવેશ થાય છે. તેઓ તમામ યુકેરીયોટ્સમાં સંરક્ષિત છે અને સિસ્ટર ક્રોમેટિડ્સના અકાળ વિભાજનને રોકવા માટે પ્રોમેટાફેઝમાં સક્રિય માર્ગમાં સામેલ છે અને કહેવાતા સ્પિન્ડલ એસેમ્બલી ચેકપોઇન્ટ (SAC) ની રચના કરે છે. આ ચેકપોઇન્ટ માઇટોટિક સ્પિન્ડલ સાથે રંગસૂત્રના જોડાણની સ્થિતિનું નિરીક્ષણ કરે છે અને એનાફેઝ-પ્રમોટિંગ કોમ્પ્લેક્સ/સાયક્લોસોમ (APC/C) ના સક્રિયકરણને અટકાવીને મેટાફેઝને એનાફેઝ સંક્રમણમાં અટકાવે છે, અને તેથી કોષ ચક્ર નિયમનકારોનું અધઃપતન થાય છે. મેડ 1 આ માર્ગમાં જોડાયેલ ન હોય તેવા કાઇનેટોકોર પર સંચિત થાય છે અને આ મશીનરીમાં જોડાયેલા ન હોય તેવા કાઇનેટોકોર માટે સેન્સર તરીકે કામ કરે છે. કાર્ય યુકેરીયોટિક કોષો માઇક્રોટ્યુબ્યુલ પોલિમરાઇઝેશન અવરોધકોની હાજરીમાં માઇટોટિક ધરપકડ દર્શાવે છે. સ્પિન્ડલ એસેમ્બલી ચેકપોઇન્ટ સ્પિન્ડલની સ્થિતિનું નિરીક્ષણ કરે છે અને મેટાફેઝ-એનાફેઝ સંક્રમણને માઇટોટિક સ્પિન્ડલ સાથે તમામ કાઇનેટોકોરના યોગ્ય દ્વિધ્રુવીય જોડાણ સાથે જોડે છે. સ્પિન્ડલ એસેમ્બલી ચેકપોઇન્ટ ડાઉનસ્ટ્રીમ ઇફેક્ટર્સના અધઃપતનને અટકાવીને એનાફેઝને પ્રોત્સાહન આપતા સંકુલની પ્રવૃત્તિને અટકાવે છે, જે અન્યથા એનાફેઝની શરૂઆત તરફ દોરી જાય છે અને મિટોસિસમાંથી બહાર નીકળે છે. મેડ 1 ના ઘટાડાથી એસ. એ. સી. કાર્યમાં ઘટાડો થાય છે. મેડ1 મુખ્યત્વે જોડાયેલા ન હોય તેવા કાઇનેટોકોર પર સ્થાનિકીકરણ કરે છે અને એક જોડાયેલા ન હોય તેવા કાઇનેટોકોરના કિસ્સામાં માઇટોટિક ધરપકડ કરે છે. મેડ 1 મહત્વપૂર્ણ એસ. એ. સી. ઘટક મેડ 2 ને અનટેચ્ડ કિનેટોચોર્સમાં ભરતી કરે છે અને માઇટોટિક અરેસ્ટ સિગ્નલ એમ્પ્લીફિકેશનને પ્રેરિત કરે છે. તેની નિષ્ક્રિય ખુલ્લી રચનામાં મુક્ત કોષરસાત્મક મેડ2નો એક સમૂહ છે જેને ઓ-એમએડી2 કહેવાય છે. જ્યારે મેડ 1 સાથે બંધાયેલ હોય, ત્યારે મેડ 2 ક્લોઝ્ડ (સી-મેડ 2) નામની સક્રિય રચના અપનાવે છે અને બે મેડ 1 અને બે સી-મેડ 2 એકમોનું હેટેરોટેટ્રામર બનાવે છે. મેડ 1-સી-મેડ 2 નું હેટેરોટેટ્રામર ખૂબ જ સ્થિર છે અને મફત કોષરસ ઓ-મેડ 2 માટે ઉત્પ્રેરક રીસેપ્ટર તરીકે કામ કરે છે. મુક્ત ઓ-મેડ 2 આ રીસેપ્ટર સાથે જોડાય છે અને તેની રચનાને સક્રિય બંધ સ્વરૂપમાં બદલે છે. આ બીજા સી-એમએડી 2 ને હજુ સુધી અજ્ઞાત પદ્ધતિ સાથે સીડીસી 20 માં સ્થાનાંતરિત કરવામાં આવે છે અને સીડીસી 20-સી-મેડ 2 સંકુલ બનાવે છે. આ સંકુલ માઇટોટિક ચેકપોઇન્ટ કોમ્પ્લેક્સ (એમ. સી. સી.) નો એક આવશ્યક ઘટક છે. એમ. સી. સી. એ. પી. સી./સી. ને જોડે છે અને અટકાવે છે અને તેથી મિટોસિસ દ્વારા પ્રગતિને અટકાવે છે. નિયમન ફોસ્ફોરાયલેશન દ્વારા મેડ 1 કાર્યને નિયંત્રિત કરવામાં બે અપસ્ટ્રીમ ચેકપોઇન્ટ કિનેઝ સામેલ છે. એમ. પી. એસ. 1 ફોસ્ફોરાયલેટ્સ મેડ 1 ઇન વિટ્રો અને વિવો બંનેમાં હોય છે અને તે મેડ 1 અને મેડ 2 સ્થાનિકીકરણને કાઇનેટોકોર અને તેમની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની ગતિશીલતાને નિયંત્રિત કરે છે તેવું માનવામાં આવે છે. BUB1 એ અન્ય કાઇનેઝ છે જે મેડ1 ને કાઇનેટોકોરમાં ભરતી કરે છે અને જો કાઇનેટોકોર જોડાયેલ ન હોય તો તેને સક્રિય કરે છે. જો કાઇનેટોકોર સ્પિન્ડલ સાથે જોડાયેલ હોય, તો SAC ઇન્હિબિટર p31કોમેટ મેડ2ની મેડ1 મધ્યસ્થ રચનાત્મક પુનઃગોઠવણીને અટકાવે છે અને મેડ2ને Cdc20 સાથે જોડાતા અટકાવે છે. માળખાકીય લાક્ષણિકતાઓ અને પદ્ધતિ બાયોકેમિકલ પદ્ધતિઓ દ્વારા મેડ 1 ને 1995 માં લાક્ષણિક લાકડીના આકાર સાથે 90kD, 718-અવશેષ, કોઇલ્ડ-કોઇલ પ્રોટીનને એન્કોડ કરવાની આગાહી કરવામાં આવી હતી. ક્રિસ્ટલ માળખાં ટૂંક સમયમાં અનુસરવામાં આવ્યાં. પછી 2002 માં માનવ મેડ 1 નું સ્ફટિક માળખું માનવ મેડ 2 સાથે ટેટ્રામર બનાવતા સંકુલમાં પ્રકાશિત કરવામાં આવ્યું હતું. પ્રાયોગિક મર્યાદાઓને કારણે માળખું માત્ર મેડ 1 અવશેષો 484-584 દર્શાવે છે. લંબચોરસ મેડ 1 મોનોમર્સ એન-ટર્મિનલ આલ્ફા હેલિસીસને સંડોવતા સમાંતર કોઇલ-કોઇલ દ્વારા ચુસ્તપણે એકસાથે રાખવામાં આવે છે. મેડ 1 સાંકળો કોઇલ્ડ-કોઇલથી દૂર તેમના મેડ 2 લિગાન્ડ્સ તરફ નિર્દેશ કરે છે જે મેડ 2 સાથે બે પેટા-સંકુલ બનાવે છે. આલ્ફા હેલિસીસ 1 અને 2 વચ્ચેના સેગમેન્ટમાં મેડ 2 બંધનકર્તા ડોમેન છે. આ બંધનકર્તા ક્ષેત્રનો પ્રથમ ભાગ લવચીક છે અને અસમપ્રમાણ સંકુલને જન્મ આપતા વિવિધ રચનાઓને અપનાવે છે. તેમના કાર્યમાં, થર્મોડાયનેમિક અભ્યાસનો ઉપયોગ કરીને, સિરોની એટ અલ. દર્શાવો કે મેડ 1 કાર્યો જેમ કે મેડ 2-સીડીસી 20 જટિલ રચનાના દરને ધીમું કરે છે અને તેથી વિવોમાં સ્પર્ધાત્મક અવરોધક તરીકે કાર્ય કરે છે. વધુમાં લેખકો સૂચવે છે કે, મેડ 1-મેડ 2 બંધનકર્તા સાઇટ્સ માળખાની અંદર દફનાવવામાં આવી છે જે કદાચ બંધનકર્તા સાઇટ્સને Cdc20 બંધન માટે અપ્રાપ્ય બનાવે છે. મેડ 1-મેડ 2 બંધન અસામાન્ય છે કારણ કે મેડ 2 સી-ટર્મિનલ મેડ 1 પર ફોલ્ડ થાય છે. તેથી લેખકો નિષ્કર્ષ કાઢે છે કે એક અવ્યવસ્થિત મેડ 1-મેડ 2 સંકુલ મેડ 2 ને રિલીઝ કરશે નહીં, જેમાં નવલકથાની જરૂર છે, જે અત્યાર સુધી નબળી રીતે સમજી શકાય છે, રચનાત્મક પરિવર્તનની પદ્ધતિ. અર્ધસૂત્રણ દરમિયાન રંગસૂત્ર સંખ્યા (એન્યુપ્લોઇડીઝ) માં કેન્સર મેળ ખાતો નથી તે ડાઉન સિન્ડ્રોમ જેવા માનવ રોગો માટે જવાબદાર છે અને કેન્સરના કોષોમાં પણ વારંવાર ઉભરી આવે છે. એસ. એ. સી. નું આવશ્યક કાર્ય એ પૂર્વધારણાને જન્મ આપે છે કે એસ. એ. સી. ના પરિવર્તન અને ખાસ કરીને એસ. એ. સી. ની નિષ્ક્રિયતા ટ્યુમરિજેનેસિસનું કારણ હોઈ શકે છે અથવા ઓછામાં ઓછું ટ્યુમરિજેનેસિસને સરળ બનાવી શકે છે. આ વિચારની વિરુદ્ધ, એવું દર્શાવવામાં આવ્યું હતું કે જ્યારે એસ. એ. સી. ના ઘટકો હાજર ન હોય ત્યારે કેન્સરના કોષો એપોપ્ટોસિસમાંથી પસાર થાય છે. આ મોડેલમાં, અન્ય મોડેલથી વિપરીત, SAC નિષ્ક્રિયતા ઝડપથી વિભાજિત થતા કેન્સરના કોષોને મારવાની સંભવિત રીત બની જાય છે. મેડ1પી, એસએસી, એપોપ્ટોસિસ અને કેન્સર વચ્ચેના પરમાણુ સંબંધો હજુ પણ સંપૂર્ણ રીતે સમજી શકાયા નથી. MAD2 હાયપરફોસ્ફોરાયલેશન સંદર્ભો કોષ ચક્ર પણ જુઓ Saccharomyces cerevisiae જનીનો પ્રોટીન