Cyclase-associated protein family
आणविक जीवविज्ञान में, साइक्लेज़-संबद्ध प्रोटीन परिवार (सी. ए. पी.) अत्यधिक संरक्षित एक्टिन-बाध्यकारी प्रोटीन का एक परिवार है जो खमीर, मक्खियों, पौधों और स्तनधारियों सहित जीवों की एक विस्तृत श्रृंखला में मौजूद है। सी. ए. पी. बहु-कार्यात्मक प्रोटीन होते हैं जिनमें कई संरचनात्मक क्षेत्र होते हैं। सी. ए. पी. प्रजाति-विशिष्ट संकेत मार्गों में शामिल है। ड्रोसोफिला में, सीएपी हेजहोग-मध्यस्थ नेत्र विकास और अंडकोशिका ध्रुवीयता स्थापित करने में कार्य करता है। डिक्टियोस्टेलियम डिस्कोइडियम (सोशल अमीबा) में, सीएपी पी. आई. पी. 2-विनियमित तरीके से प्लाज्मा झिल्ली के पास माइक्रोफिलामेंट पुनर्गठन में शामिल है और फलों के शरीर के गठन को व्यवस्थित करने के लिए सीएएमपी रिले संकेत को बनाए रखने के लिए आवश्यक है। पौधों में, सीएपी समन्वित अंग विस्तार के लिए आवश्यक पादप संकेत मार्गों में शामिल है। खमीर में, सीएपी एडेनाइलेट साइक्लेज सक्रियण के साथ-साथ पुटिका तस्करी और एंडोसाइटोसिस में शामिल है। खमीर और स्तनधारियों दोनों में, सी. ए. पी. फिलामेंट असेंबली के बाद के दौर के लिए ए. डी. एफ./कोफिलिन से जी-एक्टिन मोनोमर्स के पुनर्चक्रण में शामिल प्रतीत होते हैं। स्तनधारियों में, दो अलग-अलग सीएपी (सीएपी1 और सीएपी2) हैं जो 64 प्रतिशत एमिनो एसिड पहचान साझा करते हैं। कार्य सभी सीएपी में एक सी-टर्मिनल एक्टिन-बाइंडिंग डोमेन प्रतीत होता है जो सेलुलर संकेतों के जवाब में एक्टिन रीमॉडलिंग को नियंत्रित करता है और यूकेरियोट्स में सामान्य सेलुलर मॉर्फोलॉजी, सेल विभाजन, विकास और गति के लिए आवश्यक है। सी. ए. पी. सीधे एक्टिन फिलामेंट डायनामिक्स को नियंत्रित करता है और एम. आर. एन. ए. स्थानीयकरण और कोशिका ध्रुवीयता की स्थापना सहित कई जटिल विकासात्मक और रूपात्मक प्रक्रियाओं में शामिल किया गया है। एक्टिन गोलाकार (जी) (मोनोमेरिक) एक्टिन उप-इकाइयों के रूप में मौजूद है और फिलामेंटस (एफ) एक्टिन में इकट्ठा होता है। कोशिकाओं में, एक्टिन इन दो रूपों के बीच चक्र करता है। एफ-एक्टिन को बांधने वाले प्रोटीन अक्सर एफ-एक्टिन असेंबली और अन्य प्रोटीनों के साथ इसकी बातचीत को नियंत्रित करते हैं, जबकि जी-एक्टिन के साथ बातचीत करने वाले प्रोटीन अक्सर अनपोलिमराइज्ड एक्टिन की उपलब्धता को नियंत्रित करते हैं। सी. ए. पी. का सबसे संरक्षित क्षेत्र ए. डी. पी.-जी.-एक्टिन बाइंडिंग सी. ए. आर. पी. क्षेत्र प्रतीत होता है जो ए. डी. पी.-अवस्था से पॉलीमराइजेबल ए. टी. पी.-रूप में एक्टिन मोनोमर्स के न्यूक्लियोटाइड विनिमय को बढ़ावा देता है। हाल ही में, एडीपी-एक्टिन से बंधे सीएआरपी डोमेन की क्रिस्टल संरचना का निर्धारण किया गया था, जिससे पता चला कि सीएपी में एडीपी-जी-एक्टिन मोनोमर्स के पीछे की ओर एक अद्वितीय डायमेरिक बाइंडिंग मोड है। क्रिस्टल संरचना और जैव रासायनिक कार्य के आधार पर, सीएआरपी डोमेन का सी-टर्मिनस सीएपी के लिए एडीपी-जी-एक्टिन मोनोमर्स के बंधन को विनियमित करने में महत्वपूर्ण प्रतीत होता है, और एक्टिन मोनोमर्स पर न्यूक्लियोटाइड विनिमय के लिए इसकी एक संरक्षित भूमिका है। सैक्रोमाइचेस सेराविसा में आनुवंशिक कार्य से पता चला कि सीएपी द्वारा किया गया न्यूक्लियोटाइड विनिमय एक्टिन साइटोस्केलेटन के सामान्य संगठन के लिए महत्वपूर्ण है। एक्टिन डायनामिक्स को विनियमित करने में सीएपी का एक दूसरा अनूठा कार्य विशेष रूप से कोफिलिन से सजाए गए एक्टिन फिलामेंट्स के नुकीले सिरों को बांधने की क्षमता है, और तेजी से उनके डिपॉलिमराइजेशन को चलाता है। इस प्रकार सीएपी एक्टिन मोनोमर्स के पुनर्चक्रण में एक विशेष प्रोटीन है, जो पहले एक्टिन फिलामेंट्स के नुकीले छोर से एडीपी-एक्टिन मोनोमर्स को तेजी से अलग करता है, फिर एक साथ एक्टिन मोनोमर्स को असेंबली-सक्षम बनाने के लिए एडीपी-टू-एटीपी न्यूक्लियोटाइड एक्सचेंज को चलाता है। एक्टिन-बाइंडिंग के अलावा, सीएपी की अतिरिक्त भूमिकाएँ हो सकती हैं, और वे द्वि-कार्यात्मक प्रोटीन के रूप में कार्य कर सकते हैं। Saccharomyces cerevisiae (बेकर का खमीर) में, CAP एडेनिलिल साइक्लेज कॉम्प्लेक्स (Cyr1p) का एक घटक है जो सामान्य कोशिका संकेत के दौरान रास के प्रभावक के रूप में कार्य करता है। एस. सेरेविसिया सीएपी रास के लिए एडेनाइलेट साइक्लेज बाइंडिंग साइटों को उजागर करने के लिए कार्य करता है, जिससे एडेनाइलेट साइक्लेज को रास नियामक संकेतों द्वारा सक्रिय किया जा सकता है। स्किज़ोसेकेरोमाइसेस पोम्बे (विखंडन खमीर) में, एडेनाइलेट साइक्लेज गतिविधि के लिए भी सीएपी की आवश्यकता होती है, लेकिन रास मार्ग के माध्यम से नहीं। दोनों जीवों में, एन-टर्मिनल डोमेन एडेनाइलेट साइक्लेज सक्रियण के लिए जिम्मेदार है, लेकिन एस. सेरेविसिया और एस. पोम्बे एन-टर्मिनल एक दूसरे के पूरक नहीं हो सकते हैं। यीस्ट सी. ए. पी. प्रोटीन के सी. ए. पी. परिवार के बीच अद्वितीय हैं, क्योंकि वे केवल एडेनाइलेट साइक्लेज के साथ सीधे बातचीत करने और सक्रिय करने वाले हैं। एस. सेरेविसिया सीएपी के चार प्रमुख क्षेत्र हैं। एन-टर्मिनल एडेनाइलेट साइक्लेज-इंटरैक्टिंग डोमेन और सी-टर्मिनल एक्टिन-बाइंडिंग डोमेन के अलावा, इसमें दो अन्य डोमेन हैंः एक प्रोलाइन-समृद्ध डोमेन जो विशिष्ट प्रोटीन के एसआरसी होमोलॉजी 3 (एसएच3) डोमेन के साथ बातचीत करता है, और एक डोमेन जो मल्टीमेरिक कॉम्प्लेक्स बनाने के लिए सीएपी ऑलिगोमेराइजेशन के लिए जिम्मेदार है (हालांकि ओलिगोमेराइजेशन में एन-और सी-टर्मिनल डोमेन भी शामिल प्रतीत होते हैं)। प्रोलाइन-समृद्ध क्षेत्र प्रोफिलिन के साथ अंतःक्रिया करता है, एक प्रोटीन जो जी-एक्टिन मोनोमर्स पर न्यूक्लियोटाइड विनिमय को उत्प्रेरित करता है और फिलामेंटस एफ-एक्टिन के कांटेदार सिरों को बढ़ावा देता है। चूँकि सी. ए. पी. प्रोलाइन-समृद्ध क्षेत्र के माध्यम से प्रोफिलिन और सी-टर्मिनल क्षेत्र के माध्यम से जी-एक्टिन को बांध सकता है, इसलिए यह सुझाव दिया गया है कि एक तृतीयक जी-एक्टिन/सी. ए. पी./प्रोफिलिन परिसर बनाया जा सकता है। संरचना एन-टर्मिनल डोमेन में एक पूर्ण-अल्फा संरचना होती है जिसमें बाएं हाथ के मोड़ और ऊपर-नीचे टोपोलॉजी के साथ एक बंडल में छह हेलिक्स होते हैं। सी-टर्मिनल डोमेन जी-एक्टिन-बाइंडिंग के लिए जिम्मेदार है। इस क्षेत्र में एक सुपरहेलिकल संरचना है, जहां सुपरहेलिक्स मोड़ दो बीटा-स्ट्रैंड से बने होते हैं। संदर्भ प्रोटीन परिवार