16. Жасуша циклінің реттелуіндегі митоз кезеңінде циклин және циклинтәуелді киназалардың рөлі. Митоз стимулдаушы фактор туралы түсінік (MPF).
Митоз – жасуша циклының ең күрделі және қиын кезеңі болып табылады. Бұл кезде микроскоп арқылы көрінуге болатын радикалдық қайта құрылымдар орын алады.
Митоздың алғашқы екі фазасында – профаза және метафаза, МСФ белсенділігінің жоғары болуы маңызды рөл атқарады: ол хромосомалардың конденсациялануы, ядро қабықшасының ыдырауы т.б. сияқты үдерістерді инициациялайды.
1. Хромосомалардың конденсациялануы. МСФ гистон Н1-ді фосфорлайды, ал гистон Н1 молекулалары ДНҚ-ның нуклеосомааралық учаскелерімен байланысқан және фосфорланған күйінде нуклеосома жіпшесінің жинақталуына қатысады. Хромосоманың конденсациялануы үшін жалғыз гистон Н1-дің фосфорлануы жеткіліксіз, сондықтан да конденсацияланған хромосома құрылымын қалыптастырушы басқа да ақуыздар белгілі: олар СМС және басқа да ақуыздар. Тек осылардың бәрінің МСФ арқылы фосфорлануынан кейін олар конденсин деп аталатын кешенге топтасады. Осы кешен нуклеосома жіпшесінің жинақталып, күрделі құрылымдардың – соленид типті ширатпаның, суперширатпаның, ақырында метафазалық хромосомалардың түзілуіне алып келеді.
2. Ядро қабықшасының ыдырауы. Ядро қабықшасының біртұтастығы ядро ламинасына байланысты. Ламина ақуыздарының пішіні гантельтәрізді болады:оның екі глобулалық домендері таяқша тәрізді бөлім арқылы байланысқан. Олардың полимерленуі глобулалық домендердің өзара әрекеттесулері арқылы жүзеге асады.
Бұл әрекеттесу фосфорлану және фосфорсыздану арқылы реттеледі. МСФ таяқшасы тәрізді бөлім филаменттерінің белгілі бір серин қалдықтарын фосфорлайды, ал бұл байланыстырушы домен конформациясын өзгертіп ламина ақуызы молекуласының шашылып кетуіне алып келеді. А,С ламина ақуыздары ерітіндіге айналады, ал ламина В ақуызы ядро мембранасымен байланысқан күйде қалады. Біріктіруші қаңқадан айырылған мембрана фрагменттерге ыдырап микрокөпіршіктерге топтасады. Осылайша МСФ екінші маңызды нәтижеге ядро қабықшасының ыдырауына алып келеді.
3. Басқа да мембрана құрылымдарының ыдырауы.
Митоз профазасында ядро қабықшасының ыдырауымен бірге, ЭПТ және Гольджи кешенінің мембраналарының ыдырауы да орын алады. Ядро мембранасы сияқты, бұл мембраналар да ерімейді, ал ұсақ көпіршіктерге, везикулаларға ыдырайды. Бұл құбылысты іске қосатын тетік те бұрынығыдай митозстимулдаушы фактордың мембранасымен байланысқан кейбір құрылымдық ақуыздарды фосфорлауы арқылы да жүзеге асады.
4. Бөліну жіпшесінің қалыптасуы. Егер аралық филаменттер ақуыздарының фосфорлануы, олардың деполимерленуіне алып келсе, тубулиннің фосфорлануы қарама-қарсы құбылысқа – тубулиннің полимерленіп микротүтікшелерді пайда етуіне алып келеді. Фосфорлау катализаторы тағы да митозстимулдаушы болып табылады.
5. Цитоплазманың күні бұрын бөлінуін болдырмау Телофазада цитоплазманың бөлінуі, актиндік және миозиндік филаменттердің өзара әрекеттесуі негізінде, актиномиозин сақинасының бірте бірте тарылуы салдарынан жүзеге асады.
Митоз-жасуша циклиннің ең күрделі және қиын кезеңі болып табылады. Бұл кезде микроскоп аркылы байкауға болатын радикалдық қайта құрылымдар орын алады. Митоздык алғашкы екі фазасында-профаза және метафазада, МСФ, яғни МИТОЗ СТИМУЛДАУШЫ ФАКТОРдың белсенділігінің жоғары болуы манызды рол аткарады. ол хромосомалардың конденсацнялануы, ядро кабығының ыдырауы т.б. сиякты үдерістерді инициациялайды.
Митоздын реттелуі Митоздың профаза және метафаза сатыларында МСФ-факторының жо- ғары активтілігі шешуші роль атқарады. Мұның әрекетіне байланысты хромосомалардың ширатылып тығыздалуы, ядро қабықшасының жойылуы т.б. процестер жүреді. Митоздың соңғы - телофаза сатысында кері кұбылыстар: МСФ-факторының мөлшері азайып, ядро қабықшасының пайда болуы, хромосомалардың тарқатылып, тығыздығының кемуі т.б байқалады.
Хромосомалардың ширатылып тығыздалуы гистонды H1 белогының әсеріне байланысты жүреді. МСФ факторы нуклеосомалардың қалыптасуына қатынасатын Н1 гистонын фосфорилдейді. Хромосоманың тығыздалуына сонымен қатар SMS тұқымдасының белоктары, алдын ала МСФ-факторымен фосфорилденген басқа да белоктар қатынасады. Осы аталған H1 гистоны, SMS және басқа белоктар кешенінің біріккен әсері - конденсиннің нәтижесінде нуклеосомалық жіпшелер жинақталып соленоид орамдарын түзіп, одан ары аса жиі ширатылып, ілмектер түзіп, соңында жинақы, арнайы пішінді метафазалық хромосоманы қалыптастырады. Мұндай күрделі процестер жиынтығы АТФ молекуласынан бөлінетін өте көп энергияны сіңіре жүреді.
Олай болса, МСФ-факторы митоздық бөлінудің алғашқы жартысында жүретін ядро қабықшасының еруіне, басқа да мембраналық құрылымдардың жойылуына, бөліну ұршығының түзілуіне тікелей қатынасып, цитоплазманың мерзімінен ерте бөлініп кетпеуінің алдын алуда (цитотомия) белсенді роль атқарады.
Митоздың анафаза және телофаза сатыларында МСФ - факторымен қатар анафазаны қамтамасыз етуші (реттеуші) фактор (АРФ) қатынасады. АРФ- тың басқа белоктарға және МСФ факторына әсері оның убиквитинлигазалық активтілігімен сипатталады.
Анафаза сатысында жүретін процестердің негізгісі - хроматидалардың қарама-қарсы полюстерге ажырауы. Әдетте хроматидалар бір-бірімен когезиндер деп аталатын мультибелоктармен байланысып тұрады. Когезиндік кешендердің тұрақтылығы қызметі анафазалық ингибиторлар деп аталатын басқа бір арнайы белоктарға байланысты болады. Анафаза кезінде АРФ- факторының көмегімен убиквитин белогы анафазалық ингибитормен байланысып, оны бұзады, мұның нәтижесінде когезиндік кешендер ыдырап бір хромосоманың хроматидалары жасушаның қарама-қарсы плюстеріне ажырай бастайды. МСФ-факторы анафазаның аяғына дейін сақталып, ең соңында убиквитинмен байланысу нәтижесінде ыдырап кетеді. Бұл фактордан тек катализдік қызмет атқаратын, активті емес - ЦТК 1 бөлігі ғана қалады. Бұдан ары жасуша телофаза сатысына өтеді. Бөлініп жатқан жасушада тұрақты жағдайда протеинфосфатаза белоктары болады (ПФ). МСФ - факторының ыдырап, мөлшерінің азаюы осы ПФ-тың активтілігін жоғарылатады. Протеинфосфатазалардың (ПФ) активтілігі белоктардың дефосфорилдену процесіне мүмкіндік береді. Мұның нәтижесінде қайтадан ядро қабықшасы қалыптасып, хромосомалар тарқатылып, соңында цитотомия - цитоплазманың бөлінуі жүреді
Митозстимулдаушы факторды G2-постсинтетикалық кезеңіндегі Ц-В-ЦТК-2 кешені түзеді. Митоз стимулдаушы фактор (МСФ) белгілі бір ақуыздарды фосфорлап жасушаның митозға енуін стимулдайды және оның қалыпты жүруін қадағалайтын кешен болып табылады . Бірақ, митоздың аяқталуы үшін осыған қарама-қарсы құбылыстар қажет (МСФ бұзылысы), яғни МСФ концентрациясы азайып жойылуы қажет. Ал, бұл Циклин В-ның тез протеолиздануы (ыдырауы) арқылы жүзеге асады. Ол бұлай болады: Митоздың метафазасында МСФ кешенінің белсенділігі ең жоғары деңгейге жетеді. Бұл кезде ол, басқа да ақуыздармен бірге, анафазаны қамтамасыз ететін факторды (АҚФ, ағыл. APC-anaphase-promoting complex) фосфорлайды.
Достарыңызбен бөлісу: |
