Когезин

Когезин — жасушаның бөлінуі ( мейоз және митоз ) кезінде бауырлас хроматидтердің бөлінуін реттейтін белоктар кешені.

Когезин – гомологты рекомбинация арқылы ДНҚ репарациясында және жасушаның бөлінуі кезінде хромосомалардың бірігуі мен сегрегациясында негізгі рөл атқаратын ақуыз кешені.

Құрылым

Когезин төрт компоненттен тұрады: Sc1, Sc3, Smc1, Smc3. Smc ақуыздарының екі негізгі сипаттамасы бар: ақуыздың C-ұшы мен N-ұшының өзара әрекеттесуі нәтижесінде пайда болатын доменнің Атфазалық белсенділігі) және Smc димеризациясына мүмкіндік беретін цикл тәрізді аймақ. АТФаза домені мен цикл ұзын параллельге қарсы "спираль спиралы"арқылы өзара байланысты. Димердің жалпы құрылымында Атфазалармен қоршалған орталық цикл бар. АТФ болған кезде екі АТФаза домені байланысып, сақина құрылымын құра алады. АТФ гидролизі сақинаның ашылуына немесе жабылуына әкелуі мүмкін.

Sc1 және Sc3 Smc1 және Smc3 АТФаза домендерін сақина құрылымын тұрақтандырады. Scc1 N-және C-ұштары Smc1 және Smc3-ке қосылады. Sc 1 SMAC ақуызымен байланысқан кезде, Sc3 Sc1-нің С-терминалына қосылу арқылы да қосыла алады. Sc1 Smc1 және Smc 3-ке қосылған кезде, когезин кешені жабық сақина пішінін құрайды. Егер ол SMC ақуыздарының біреуіне ғана қосылса, онда ашық сақинаның құрылымы пайда болады. Жақында когезин сақиналары скк3-пен бекітілген екі сақинаның құрылымын құра отырып, әр сақинада ДНҚ жіптері өтетін етіп кішірейе алатындығы анықталды.

Функциялар

Когезин сақинасының үш қызметі бар:

Метафаза кезінде бауырлас хроматидтерді бір-бірімен байланыстырып, митоз (мейоз) кезінде олардың байланысын қамтамасыз ету үшін қолданылады. Бөлінгеннен кейін екі хроматидтер жасушаның қарама-қарсы полюстеріне қарай жылжиды. Когезин болмаса, жасуша бауырлас хроматидтердің оқшаулануын басқара алмайды.
Шпиндельдің хромосомаларға қосылуын жеңілдетеді.
Рекомбинация арқылы ДНҚ жөндеуін жеңілдетеді.

Қимыл механизмі

Когезин сақиналары бауырлас хроматидтерді қалай байланыстыратыны әлі анық емес. Екі ықтимал нұсқа бар:

Когезин бөліктері әрбір хроматидке қосылып, екеуінің арасында көпір құрайды.
Когезинде сақина құрылымы пайда болғаннан кейін бұл сақиналарға хроматидтерді қоршау мүмкін болады.Қазіргі мәліметтерге сәйкес, екінші нұсқа ықтимал. SMC 3 және Sc1 сияқты апалы-сіңлілі хроматидтердің бірігуі үшін қажет ақуыздар когезин мен ДНҚ арасындағы коваленттік байланыстардың түзілуін реттемейді, бұл ДНҚ-мен өзара әрекеттесу біріктіру процесі үшін жеткіліксіз екенін көрсетеді. Сонымен қатар, Smc 3 немесе Sc1 бөлу арқылы дүкендегі сақина құрылымының бұзылуы апалы-сіңлілі хроматидтердің мерзімінен бұрын оқшаулануына әкеледі. Бұл когезин сақинасының пайда болуы оның функцияларын орындау үшін маңызды екенін көрсетеді.Қарындас хроматидтерін бірге ұстау үшін қанша когезин сақинасы қажет екендігі әлі белгісіз. Бір нұсқа бойынша, бір сақина хроматидтерді қоршайды. Тағы бір нұсқа димердің пайда болуына мүмкіндік береді, онда әр сақина бір қарындас хроматидін қоршайды. Бұл екі сақина бір-біріне екі хроматидті ұстап тұратын көпір арқылы қосылады.

Когезия кешені S-фазасының бастапқы қадамдары кезінде қалыптасады. Кешендер ДНҚ көшірмелері басталмай тұрып хромосомалармен әрекеттеседі. Жасуша ДНҚ-ны көбейте бастағанда, когезин сақиналары жабылып, бауырлас хроматидтерді біріктіреді. Когезиннің болуы үшін S фазасында когезин кешендері болуы керек. Дегенмен, G1 фазасында когезиннің хромосомаларға қалай қосылатыны белгісіз. Қазіргі уақытта екі гипотеза бар:

SMC белоктарының АТФазалары ДНҚ-мен әрекеттеседі және бұл әрекеттесу когезин сақиналарының хромосомаларға қосылуын қамтамасыз етеді.
Кейбір қосымша ақуыздар жүктеу процесіне көмектеседі.

Дифференциация механизмдеріндегі рөлі

Когезин – хроматиннің үш өлшемді құрылымын бақылайтын көп белокты кешен Плюрипотентті факторлар когезин және медиатор сияқты ақуыз кешендерімен бірге деп саналады (көп ақуызды кешен транскрипциялық коактиватор) CCCTC байланыстыру факторымен, транскрипциялық репрессор CTCF геномының бірегей үш өлшемді құрылымының қалыптасуын бақылайды, бұл плюрипотенттіліктің индукциясына ықпал етеді. және оны тұрақтандыру, сонымен қатар дифференциалдау процестерінің бағытын алдын ала анықтайды. Осылайша, когезин белоктарының бірін кодтайтын SMC1 генінің нокаунты (гендік промоторды келесі күшейткішке жақындататын интрахромосомалық ілмекті қалыптастыру үшін қажет (бұл эндогендік плюрипотентті гендердің белсендірілуі үшін қажет) мүмкін емес етеді. плюрипотенттілікке жету үшін.