Mad1
मैड1 एक गैर-आवश्यक प्रोटीन है जो खमीर में स्पिंडल असेंबली चेकप्वाइंट (एस. ए. सी.) में कार्य करता है। यह चेकप्वाइंट स्पिंडल माइक्रोट्यूबुल्स के साथ गुणसूत्र लगाव की निगरानी करता है और कोशिकाओं को एनाफ़ेज़ शुरू करने से रोकता है जब तक कि स्पिंडल का निर्माण नहीं हो जाता। मैड नाम इस अवलोकन को संदर्भित करता है कि उत्परिवर्ती कोशिकाएं माइक्रोट्यूबुल डिपॉलिमराइजेशन के दौरान माइटोटिक गिरफ्तारी की कमी (एम. ए. डी.) होती हैं। मैड1 एनाफ़ेज़ अवरोधक मैड2 को असंबद्ध काइनेटोकोर में भर्ती करता है और विवो में मैड2-सीडीसी20 जटिल गठन के लिए आवश्यक है लेकिन इन विट्रो में नहीं। विवो में, मैड1 मैड2-सीडीसी20 परिसर के एक प्रतिस्पर्धी अवरोधक के रूप में कार्य करता है। मैड1 को एम. पी. एस. 1 द्वारा फॉस्फोरिलेट किया जाता है जो फिर अन्य गतिविधियों के साथ माइटोटिक चेकप्वाइंट कॉम्प्लेक्स (एम. सी. सी.) के गठन की ओर ले जाता है। इस प्रकार यह एनाफ़ेज़ को बढ़ावा देने वाले परिसर/साइक्लोसोम (ए. पी. सी./सी.) की गतिविधि को रोकता है। मैड1 के होमोलॉग खमीर से लेकर स्तनधारियों तक यूकेरियोट्स में संरक्षित हैं। परिचय 90 के दशक की शुरुआत में, खमीर जीन की पहचान की गई थी कि किस उत्परिवर्तन के परिणामस्वरूप माइक्रोट्यूबुल डिसएसेम्बली (माइटोटिक गिरफ्तारी की कमी वाले जीन-एमएडी जीन) की प्रतिक्रिया में माइटोटिक गिरफ्तारी में दोष हुआ। इन कोशिकाओं ने माइक्रोट्यूबुल पोलीमराइजेशन अवरोधकों की उपस्थिति में कोई माइटोटिक गिरफ्तारी नहीं दिखाई और इसलिए कोशिका विभाजन में देरी करने में सक्षम नहीं थे। जिन जीनों की पहचान की गई उनमें एम. ए. डी. 1, एम. ए. डी. 2 और एम. ए. डी. 3 जीन शामिल थे। वे सभी यूकेरियोट्स में संरक्षित हैं और एक ऐसे मार्ग में शामिल हैं जो बहन क्रोमैटिड्स के समय से पहले अलगाव को रोकने के लिए प्रोमेटाफ़ेज़ में सक्रिय है और तथाकथित स्पिंडल असेंबली चेकप्वाइंट (एसएसी) का गठन करता है। यह चेकप्वाइंट माइटोटिक स्पिंडल के साथ गुणसूत्र लगाव की स्थिति की निगरानी करता है और एनाफ़ेज़-प्रमोटिंग कॉम्प्लेक्स/साइक्लोसोम (एपीसी/सी) के सक्रियण को रोककर मेटाफ़ेज़ को एनाफ़ेज़ संक्रमण में रोकता है, और इस तरह कोशिका चक्र नियामकों के क्षरण को रोकता है। मैड1 इस मार्ग में असंबद्ध काइनेटोकोर पर जमा होता है और इस मशीनरी में असंबद्ध काइनेटोकोर के लिए एक संवेदक के रूप में कार्य करता है। कार्य यूकेरियोटिक कोशिकाएँ माइक्रोट्यूबुल पोलीमराइजेशन अवरोधकों की उपस्थिति में एक माइटोटिक गिरफ्तारी दिखाती हैं। एक स्पिंडल असेंबली चेकप्वाइंट स्पिंडल की स्थिति की निगरानी करता है और मेटाफ़ेज़-एनाफ़ेज़ संक्रमण को माइटोटिक स्पिंडल से सभी काइनेटोकोर के उचित द्विध्रुवीय लगाव से जोड़ता है। स्पिंडल असेंबली चेकप्वाइंट डाउनस्ट्रीम प्रभावकों के क्षरण को रोककर एनाफ़ेज़ को बढ़ावा देने वाले परिसर की गतिविधि को रोकता है, जो अन्यथा एनाफ़ेज़ की शुरुआत और माइटोसिस से बाहर निकलने का कारण बनता है। मैड1 की कमी से एस. ए. सी. कार्य में कमी आती है। मैड1 मुख्य रूप से असंबद्ध काइनेटोकोर पर स्थानीयकृत होता है और एकल असंबद्ध काइनेटोकोर के मामले में माइटोटिक गिरफ्तारी को ट्रिगर करता है। मैड1 महत्वपूर्ण एस. ए. सी. घटक मैड2 को असंबद्ध काइनेटोकोर में भर्ती करता है और माइटोटिक गिरफ्तारी संकेत प्रवर्धन को प्रेरित करता है। ओ-एमएडी2 नामक अपनी निष्क्रिय खुली संरचना में मुक्त साइटोप्लाज्मिक मैड2 का एक पूल है। जब मैड1 से बंधा होता है, तो मैड2 बंद (सी-मैड2) नामक एक सक्रिय संरचना को अपनाता है और दो मैड1 और दो सी-मैड2 इकाइयों का एक हेटेरोटेट्रैमर बनाता है। मैड1-सी-मैड2 का हेटेरोटेट्रैमर बहुत स्थिर है और मुक्त साइटोप्लाज्मिक ओ-मैड2 के लिए एक उत्प्रेरक रिसेप्टर के रूप में काम करता है। मुक्त ओ-मैड2 इस रिसेप्टर से जुड़ता है और इसकी संरचना को सक्रिय बंद रूप में बदल देता है। यह दूसरा सी-एमएडी2 अभी तक अज्ञात तंत्र के साथ सीडीसी20 में स्थानांतरित किया जाता है और सीडीसी20-सी-मैड2 परिसर बनाता है। यह परिसर माइटोटिक चेकप्वाइंट कॉम्प्लेक्स (एम. सी. सी.) का एक आवश्यक घटक है। एम. सी. सी. ए. पी. सी./सी. को बांधता और रोकता है और इसलिए माइटोसिस के माध्यम से प्रगति को रोकता है। विनियमन फॉस्फोराइलेशन के माध्यम से मैड1 कार्य को विनियमित करने में दो अपस्ट्रीम चेकप्वाइंट काइनेस शामिल हैं। एम. पी. एस. 1 फॉस्फोराइलेट्स मैड1 इन विट्रो और इन विवो दोनों में होता है और माना जाता है कि यह मैड1 और मैड2 के काइनेटोकोरों के स्थानीयकरण और उनकी अंतःक्रिया गतिशीलता को नियंत्रित करता है। बी. यू. बी. 1 एक अन्य काइनेज है जो मैड1 को काइनेटोकोर में भर्ती करता है और यदि कोई काइनेटोकोर असंबद्ध है तो इसे सक्रिय करता है। यदि एक काइनेटोकोर स्पिंडल से जुड़ा होता है, तो एस. ए. सी. अवरोधक पी31कोमेट मैड2 के मैड1 मध्यस्थ संरचनात्मक पुनर्व्यवस्था को रोकता है और मैड2 को सी. डी. सी. 20 से जुड़ने से रोकता है। संरचनात्मक विशेषताएँ और तंत्र जैव रासायनिक विधियों द्वारा मैड1 को 1995 में एक विशिष्ट छड़ के आकार के साथ 90kD, 718-अवशेष, कुंडलित-कुंडल प्रोटीन को कूटबद्ध करने की भविष्यवाणी की गई थी। क्रिस्टल संरचनाओं का जल्द ही पालन किया गया। फिर 2002 में मानव मैड1 की क्रिस्टल संरचना मानव मैड2 के साथ एक टेट्रामर बनाने वाले परिसर में प्रकाशित हुई थी। प्रयोगात्मक सीमाओं के कारण संरचना केवल मैड1 अवशेष 484-584 दिखाती है। विस्तारित मैड1 मोनोमर्स को एन-टर्मिनल अल्फा हेलिक्स को शामिल करते हुए एक समानांतर कुंडलित-कुंडल द्वारा कसकर एक साथ रखा जाता है। मैड1 श्रृंखलाएं कुंडलित-कुंडल से दूर अपने मैड2 लिगेंड की ओर इशारा करती हैं जो मैड2 के साथ दो उप-परिसर बनाती हैं। अल्फा हेलिक्स 1 और 2 के बीच के खंड में मैड2 बाइंडिंग डोमेन होता है। इस बाध्यकारी क्षेत्र का पहला भाग लचीला है और एक असममित परिसर को जन्म देने वाले विभिन्न अनुरूपणों को अपनाता है। अपने काम में, थर्मोडायनामिक अध्ययनों को नियोजित करते हुए, सिरोनी और अन्य। यह दर्शाता है कि मैड1 मैड2-सीडीसी20 जटिल गठन की दर को धीमा करने जैसे कार्य करता है और इसलिए विवो में एक प्रतिस्पर्धी अवरोधक के रूप में कार्य करता है। इसके अलावा लेखकों का सुझाव है कि मैड1-मैड2 बाइंडिंग साइटों को संरचना के अंदर दफनाया गया है जो शायद बाइंडिंग साइटों को सीडीसी20 बाइंडिंग के लिए दुर्गम बनाते हैं। मैड1-मैड2 बाइंडिंग असामान्य है क्योंकि मैड2 सी-टर्मिनल मैड1 पर मुड़ जाता है। इसलिए लेखकों ने निष्कर्ष निकाला है कि एक अप्रभावित मैड1-मैड2 परिसर मैड2 को जारी नहीं करेगा, जिसके लिए एक उपन्यास की आवश्यकता होगी, जिसे अब तक बहुत कम समझा गया है, संरचनात्मक परिवर्तन का तंत्र। अर्धसूत्रीविच्छेदन के दौरान गुणसूत्र संख्या (एन्यूप्लोइडीज़) में कैंसर बेमेल होना डाउन सिंड्रोम जैसी मानव बीमारियों के लिए जिम्मेदार है और कैंसर कोशिकाओं में भी अक्सर उभरता है। एस. ए. सी. का आवश्यक कार्य इस परिकल्पना को जन्म देता है कि एस. ए. सी. के उत्परिवर्तन और विशेष रूप से एस. ए. सी. का निष्क्रियता ट्यूमरजेनेसिस का कारण हो सकता है या कम से कम ट्यूमरजेनेसिस को सुविधाजनक बना सकता है। इस विचार के विपरीत, यह दिखाया गया कि जब एस. ए. सी. के घटक मौजूद नहीं होते हैं तो कैंसर कोशिकाएं एपोप्टोसिस से गुजरती हैं। इस मॉडल में, दूसरे मॉडल के विपरीत, एस. ए. सी. निष्क्रियता तेजी से विभाजित होने वाली कैंसर कोशिकाओं को मारने का एक संभावित तरीका बन जाता है। मैड1पी, एसएसी, एपोप्टोसिस और कैंसर के बीच आणविक संबंध अभी भी पूरी तरह से समझ में नहीं आए हैं। एम. ए. डी. 2 हाइपरफॉस्फोराइलेशन संदर्भ कोशिका चक्र सैक्रोमाइसेस सेरेविसिया जीन प्रोटीन भी देखें।