Cyclin B1
G2/માઇટોટિક-વિશિષ્ટ સાયક્લિન-B1 એ એક પ્રોટીન છે જે મનુષ્યમાં CCNB1 જનીન દ્વારા એન્કોડ કરવામાં આવે છે. કાર્ય સાયક્લિન બી 1 એ મિટોસિસમાં સામેલ નિયમનકારી પ્રોટીન છે. પરિપક્વતા-પ્રોત્સાહન પરિબળ (એમ. પી. એફ.) રચવા માટે પી34 (સી. ડી. કે. 1) સાથે જનીન ઉત્પાદન સંકુલ. બે વૈકલ્પિક લખાણ મળી આવ્યા છે, એક રચનાત્મક રીતે વ્યક્ત કરાયેલ લખાણ અને એક કોષ ચક્ર-નિયંત્રિત લખાણ જે મુખ્યત્વે કોષ ચક્રના G2/M તબક્કા દરમિયાન વ્યક્ત થાય છે. વૈકલ્પિક અનુલેખન આરંભ સાઇટ્સના ઉપયોગથી વિવિધ અનુલેખન પરિણમે છે. સાયક્લિન બી 1 મિટોસિસ માટે પ્રતિબદ્ધ થવાનું નક્કી કરવામાં કોષના બધા અથવા કોઈ નહીં વર્તનને બદલવામાં ફાળો આપે છે. તેનું સક્રિયકરણ સારી રીતે નિયંત્રિત છે, અને હકારાત્મક પ્રતિસાદ લૂપ્સ એ સુનિશ્ચિત કરે છે કે એકવાર સાયક્લિન B1-Cdk1 સંકુલ સક્રિય થઈ જાય, તે નિષ્ક્રિય ન થાય. સાયક્લિન B1-Cdk1 મિટોસિસની પ્રારંભિક ઘટનાઓમાં સામેલ છે, જેમ કે રંગસૂત્ર ઘનીકરણ, પરમાણુ પરબિડીયું ભંગાણ અને સ્પિન્ડલ પોલ એસેમ્બલી. એકવાર સક્રિય થયા પછી, સાયક્લિન B1-Cdk1 પ્રારંભિક માઇટોસિસની ઘણી ઘટનાઓને પ્રોત્સાહન આપે છે. સક્રિય જટિલ ફોસ્ફોરિલેટ્સ અને 13S કન્ડેન્સિનને સક્રિય કરે છે, જે રંગસૂત્રોને ઘનીકરણ કરવામાં મદદ કરે છે. સાયક્લિન B1-Cdk1 સંકુલનું બીજું મહત્વનું કાર્ય પરમાણુ પરબિડીયું તોડવાનું છે. પરમાણુ પરબિડીયું એ પટલનું માળખું છે જેમાં પરમાણુ લેમિનના નેટવર્ક દ્વારા સમર્થિત મોટા પ્રોટીન સંકુલ હોય છે. સાયક્લિન B1-Cdk1 દ્વારા લેમિનનું ફોસ્ફોરાયલેશન તેમને વિખેરવાનું કારણ બને છે, પરમાણુ પરબિડીયુંની માળખાકીય અખંડિતતા સાથે સમાધાન કરે છે જેથી તે તૂટી જાય છે. પરમાણુ પરબિડીયુંનો નાશ મહત્વપૂર્ણ છે કારણ કે તે માઇટોટિક સ્પિન્ડલને રંગસૂત્રો સુધી પહોંચવાની મંજૂરી આપે છે. નિયમન તમામ સાયક્લિન્સની જેમ, સેલ ચક્ર દરમિયાન સાયક્લિન બી 1 નું સ્તર દોલન કરે છે. મિટોસિસ પહેલાં, કોષમાં મોટી માત્રામાં સાયક્લિન B1 હાજર હોય છે, પરંતુ તે વી 1 કિનેઝ દ્વારા Cdk1 ના ફોસ્ફોરાયલેશનને કારણે નિષ્ક્રિય હોય છે. આ સંકુલ ફોસ્ફેટેઝ Cdc25 દ્વારા ડીફોસ્ફોરાયલેશન દ્વારા સક્રિય થાય છે. Cdc25 હંમેશા કોષમાં હાજર હોય છે પરંતુ ફોસ્ફોરાયલેશન દ્વારા સક્રિય થવું જોઈએ. સક્રિયકરણ માટેનું સંભવિત ટ્રિગર સાયક્લિન A-Cdk દ્વારા ફોસ્ફોરાયલેશન છે, જે કોષ ચક્રમાં સાયક્લિન B1-Cdk પહેલાં કાર્ય કરે છે. સક્રિય સી. ડી. કે. 1 ફોસ્ફોરાયલેટિંગ અને સી. ડી. સી. 25 ને સક્રિય કરવામાં પણ સક્ષમ છે અને આમ તેના પોતાના સક્રિયકરણને પ્રોત્સાહન આપે છે, પરિણામે સકારાત્મક પ્રતિસાદ લૂપ મળે છે. એકવાર સાયક્લિન B1-Cdk1 સક્રિય થઈ જાય, તે બાકીના માઇટોસિસ માટે સ્થિર રીતે સક્રિય રહે છે. અન્ય પદ્ધતિ કે જેના દ્વારા સાયક્લિન B1-Cdk1 પ્રવૃત્તિને નિયંત્રિત કરવામાં આવે છે તે સબસેલ્યુલર સ્થાનિકીકરણ દ્વારા છે. મિટોસિસ પહેલાં કોષમાં લગભગ તમામ સાયક્લિન બી 1 કોષરસમાં સ્થિત હોય છે, પરંતુ અંતમાં પ્રોફેઝમાં તે ન્યુક્લિયસમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે. સંકુલની પ્રવૃત્તિને નિયંત્રિત કરતા Cdk1 ના ફોસ્ફોરાયલેશનથી વિપરીત, આ સાયક્લિન B1 ના ફોસ્ફોરાયલેશન દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. સાયક્લિન B1નું ફોસ્ફોરાયલેશન તેને ન્યુક્લિયસમાં આયાત કરવાનું કારણ બને છે, અને ફોસ્ફોરાયલેશન પણ ન્યુક્લિયર નિકાસ સંકેતને અવરોધિત કરીને ન્યુક્લિયસમાંથી નિકાસને અટકાવે છે. સાયક્લિન B1ને પોલો કિનેઝ અને Cdk1 દ્વારા ફોસ્ફોરિલેટેડ કરવામાં આવે છે, જે ફરીથી હકારાત્મક પ્રતિસાદ લૂપની સ્થાપના કરે છે જે સાયક્લિન B1-Cdk1ને તેના ભાગ્ય માટે પ્રતિબદ્ધ કરે છે. માઇટોસિસના અંતે, સાયક્લિન બી 1 એ એપીસી દ્વારા તેના એપીસી સ્થાનિકીકરણ ક્રમ દ્વારા અધોગતિ માટે લક્ષિત છે, જે કોષને માઇટોસિસમાંથી બહાર નીકળવાની મંજૂરી આપે છે. ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ સાયક્લિન B1 એ Cdk1, GADD45A અને RALBP1 સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. કેન્સરની એક ઓળખ એ છે કે કોષ ચક્રમાં નિયમનનો અભાવ છે. સાયક્લિન B1 ની ભૂમિકા કોષને G2 થી M તબક્કામાં પરિવર્તિત કરવાની છે પરંતુ કેન્સરના કોષોમાં અનિયંત્રિત બની જાય છે જ્યાં સાયક્લિન B1 ની વધુ પડતી અભિવ્યક્તિ તેના ભાગીદાર Cdks સાથે જોડાઈને અનિયંત્રિત કોષ વૃદ્ધિ તરફ દોરી શકે છે. સી. ડી. કે. નું બંધન અયોગ્ય સમયે અન્ય સબસ્ટ્રેટ્સના ફોસ્ફોરાયલેશન અને અનિયંત્રિત પ્રસાર તરફ દોરી શકે છે. આ પી53, ટ્યુમર સપ્રેસર પ્રોટીન, નિષ્ક્રિય થવાનું પરિણામ છે. જંગલી-પ્રકારનો p53 સાયક્લિન B1 અભિવ્યક્તિને દબાવતો હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. અગાઉના સંશોધનોએ દર્શાવ્યું છે કે સ્તન, સર્વાઇકલ, ગેસ્ટ્રિક, કોલોરેક્ટલ, હેડ અને નેક સ્ક્વામસ સેલ, નોન-સ્મોલ-સેલ ફેફસાના કેન્સર, કોલોન, પ્રોસ્ટેટ, મૌખિક અને અન્નનળી જેવા વિવિધ કેન્સરમાં ઉચ્ચ સાયક્લિન B1 અભિવ્યક્તિ સ્તર જોવા મળે છે. ઉચ્ચ અભિવ્યક્તિનું સ્તર સામાન્ય રીતે ગાંઠના કોષો અમર અને એન્યુપ્લોઇડ બને તે પહેલાં જોવા મળે છે જે રંગસૂત્રની અસ્થિરતા અને ચોક્કસ કેન્સરની આક્રમક પ્રકૃતિમાં ફાળો આપી શકે છે. સાયક્લિન બી 1 નું આ ઉચ્ચ સ્તર ગાંઠના આક્રમણ અને આક્રમકતાની હદ સાથે પણ સંકળાયેલ હોઈ શકે છે તેથી સાયક્લિન બી 1 ની સાંદ્રતાનો ઉપયોગ કેન્સરના દર્દીઓના પૂર્વસૂચનને નિર્ધારિત કરવા માટે કરી શકાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, સ્તનની ગાંઠની પેશીઓમાં સાયક્લિન બી1/સીડીસી2ની અભિવ્યક્તિમાં વધારો નોંધપાત્ર રીતે વધારે છે અને સ્તન કેન્સરમાં લિમ્ફ નોડ મેટાસ્ટેસિસમાં વધારો દર્શાવે છે. સાયક્લિન B1 ન્યુક્લિયસ અથવા સાયટોપ્લાઝમમાં રહી શકે છે જે દરેક સ્થળે વધુ પડતું વ્યક્ત થાય ત્યારે સાયક્લિન B1ની જીવલેણ ક્ષમતા પર અસર કરી શકે છે. સાયટોપ્લાઝ્મિક સાયક્લિન બી1ની સરખામણીમાં તેની નબળી પ્રવૃત્તિને કારણે સાયક્લિન બી1ની પરમાણુ-પ્રબળ અભિવ્યક્તિ નબળા પૂર્વસૂચન તરફ દોરી જાય છે. અન્નનળીના કેન્સર, માથા અને ગરદનના સ્ક્વામસ સેલ કેન્સર અને સ્તન કેન્સરમાં આ વલણ જોવા મળ્યું છે. ડાઉન રેગ્યુલેશન અને ટ્યુમર સપ્રેશન જ્યારે ચોક્કસ પદ્ધતિ કે જે સમજાવે છે કે સાયક્લિન B1 કેવી રીતે વધુ પડતું અભિવ્યક્ત થાય છે તે ખૂબ સારી રીતે સમજી શકાયું નથી, અગાઉના કાર્યમાં દર્શાવવામાં આવ્યું છે કે સાયક્લિન B1 નું ડાઉન રેગ્યુલેશન ટ્યુમર રીગ્રેસન તરફ દોરી શકે છે. ગાંઠ દમન માટે સંભવિત સારવાર વિકલ્પ એ છે કે સાયક્લિન બી 1 ના અધઃપતનને લક્ષ્ય બનાવવા માટે જનીન અથવા પ્રોટીન પહોંચાડવું. અગાઉ કરવામાં આવેલા કાર્યોએ દર્શાવ્યું છે કે સાયક્લિન B1 ગાંઠના કોષના અસ્તિત્વ અને પ્રસાર માટે જરૂરી છે અને અભિવ્યક્તિના સ્તરોમાં ઘટાડો માત્ર ગાંઠ-વિશિષ્ટ તરફ દોરી જાય છે અને સામાન્ય કોષના મૃત્યુ તરફ નહીં. સાયક્લિન B1 નો ઘટાડો કોષ ચક્રના G2 તબક્કામાં કોષોને રોકી શકે છે અને રંગસૂત્રોને ઘનીકરણ અને સંરેખિત થવાથી અટકાવીને કોષના મૃત્યુને ટ્રિગર કરે છે. જોકે, સાયક્લિન B1નું ચોક્કસ ડાઉનરેગ્યુલેશન અન્ય અણુઓને પ્રભાવિત કરતું ન હતું, જેણે G2થી M તબક્કામાં સંક્રમણને સરળ બનાવ્યું હતું, જેમ કે Cdk1, Cdc25c, Plk1 અને સાયક્લિન A. તેથી આ પરિવર્તનને સુધારવા માટે રોગનિવારક જનીનનું વિતરણ ગાંઠના દમન માટે એક વ્યવહારુ સારવાર વિકલ્પ છે. ટ્યુમર એન્ટિજેન કેન્સરના પ્રારંભિક તબક્કામાં જ્યારે સાયક્લિન બી 1 ની સાંદ્રતા વધારે હોય છે, ત્યારે તે રોગપ્રતિકારક તંત્ર દ્વારા ઓળખાય છે, જે એન્ટિબોડીઝ અને ટી કોશિકાઓના ઉત્પાદન તરફ દોરી જાય છે. પછી કેન્સરની વહેલી તપાસ માટે રોગપ્રતિકારક પ્રતિભાવનું નિરીક્ષણ કરવા માટે આનો લાભ લેવો શક્ય બનશે. સાયક્લિન B1 ને ઓળખતી એન્ટિબોડીઝને માપવા માટે ELISA (એન્ઝાઇમ-લિંક્ડ ઇમ્યુનોસોર્બન્ટ એસે) કરી શકાય છે. સ્તન કેન્સરના દર્દીઓના પૂર્વસૂચનને નિર્ધારિત કરવા માટે એક સાધન તરીકે સ્તન કેન્સર સાયક્લિન બી 1 અભિવ્યક્તિ સ્તરનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. અંતઃકોશિક સાંદ્રતા કેન્સરના પૂર્વસૂચન માટે મહત્વપૂર્ણ અસરો ધરાવે છે. ન્યુક્લિયર સાયક્લિન B1નું ઉચ્ચ સ્તર ઉચ્ચ ગાંઠ ગ્રેડ, મોટા ગાંઠના કદ અને ઉચ્ચ મેટાસ્ટેસિસ સંભાવના સાથે સંકળાયેલું છે, તેથી સાઇક્લિન B1નું ઉચ્ચ સ્તર નબળા પૂર્વસૂચનનું આગાહીકાર છે. ફેફસાના કેન્સર બિન-નાના કોષ ફેફસાના કેન્સરના અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું હતું કે સાયક્લિન બી 1 નું ઉચ્ચ સ્તર નબળા પૂર્વસૂચન સાથે સંકળાયેલું છે. અભ્યાસમાં એવું પણ જાણવા મળ્યું છે કે અભિવ્યક્તિના સ્તરો વચ્ચેનો આ સહસંબંધ માત્ર સ્ક્વામસ સેલ કાર્સિનોમા ધરાવતા દર્દીઓમાં જોવા મળ્યો હતો. આ તારણ સૂચવે છે કે પ્રારંભિક તબક્કામાં બિન-નાના કોષ ફેફસાના કેન્સર ધરાવતા દર્દીઓ માટે પૂર્વસૂચન માર્કર તરીકે સાયક્લિન બી 1 અભિવ્યક્તિનો ઉપયોગ કરવાની સંભાવના છે. સાયક્લિન બી સંદર્ભો વધુ વાંચન પણ જુઓ