Cyclase-associated protein family
ಆಣ್ವಿಕ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ, ಸೈಕ್ಲೇಸ್-ಸಂಬಂಧಿತ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಕುಟುಂಬವು (ಸಿಎಪಿ) ಯೀಸ್ಟ್, ನೊಣಗಳು, ಸಸ್ಯಗಳು ಮತ್ತು ಸಸ್ತನಿಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಜೀವಿಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ಹೆಚ್ಚು ಸಂರಕ್ಷಿತ ಆಕ್ಟಿನ್-ಬೈಂಡಿಂಗ್ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳ ಕುಟುಂಬವಾಗಿದೆ. ಸಿಎಪಿಗಳು ಹಲವಾರು ರಚನಾತ್ಮಕ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಬಹುಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳಾಗಿವೆ. ಸಿಎಪಿ ಪ್ರಭೇದ-ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಂಕೇತ ಮಾರ್ಗಗಳಲ್ಲಿ ತೊಡಗಿಸಿಕೊಂಡಿದೆ. ಡ್ರೊಸೊಫಿಲಾದಲ್ಲಿ, ಸಿಎಪಿ ಹೆಡ್ಜ್ಹಾಗ್-ಮಧ್ಯಸ್ಥ ಕಣ್ಣಿನ ಬೆಳವಣಿಗೆಯಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಅಂಡಕೋಶದ ಧ್ರುವೀಯತೆಯನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸುವಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಡಿಕ್ಟಿಯೊಸ್ಟೆಲಿಯಂ ಡಿಸ್ಕೊಯ್ಡಿಯಂನಲ್ಲಿ (ಸಾಮಾಜಿಕ ಅಮೀಬಾ), ಸಿಎಪಿ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಮೆಂಬರೇನ್ ಬಳಿ ಪಿಐಪಿ2-ನಿಯಂತ್ರಿತ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಮೈಕ್ರೋಫಿಲಮೆಂಟ್ ಮರುಸಂಘಟನೆಯಲ್ಲಿ ತೊಡಗಿದೆ ಮತ್ತು ಫ್ರೂಟ್ಬಾಡಿ ರಚನೆಯನ್ನು ಸಂಘಟಿಸಲು ಸಿಎಎಂಪಿ ರಿಲೇ ಸಿಗ್ನಲ್ ಅನ್ನು ಶಾಶ್ವತಗೊಳಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಾಗಿದೆ. ಸಸ್ಯಗಳಲ್ಲಿ, ಸಂಯೋಜಿತ ಅಂಗ ವಿಸ್ತರಣೆಗೆ ಅಗತ್ಯವಾದ ಸಸ್ಯ ಸಂಕೇತ ಮಾರ್ಗಗಳಲ್ಲಿ ಸಿಎಪಿ ತೊಡಗಿಸಿಕೊಂಡಿದೆ. ಯೀಸ್ಟ್ನಲ್ಲಿ, ಸಿಎಪಿ ಅಡೆನೈಲೇಟ್ ಸೈಕ್ಲೇಸ್ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯಲ್ಲಿ, ಜೊತೆಗೆ ಕೋಶಕ ಕಳ್ಳಸಾಗಣೆ ಮತ್ತು ಎಂಡೋಸೈಟೋಸಿಸ್ನಲ್ಲಿ ತೊಡಗಿದೆ. ಯೀಸ್ಟ್ ಮತ್ತು ಸಸ್ತನಿಗಳೆರಡರಲ್ಲೂ, ಸಿಎಪಿಗಳು ಫಿಲಮೆಂಟ್ ಜೋಡಣೆಯ ನಂತರದ ಸುತ್ತುಗಳಿಗಾಗಿ ಎಡಿಎಫ್/ಕೋಫಿಲಿನ್ಗಳಿಂದ ಜಿ-ಆಕ್ಟಿನ್ ಮೊನೊಮರ್ಗಳನ್ನು ಮರುಬಳಕೆ ಮಾಡುವುದರಲ್ಲಿ ತೊಡಗಿಕೊಂಡಿವೆ. ಸಸ್ತನಿಗಳಲ್ಲಿ, ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ಸಿಎಪಿಗಳು (ಸಿಎಪಿ1 ಮತ್ತು ಸಿಎಪಿ2) ಇವೆ, ಅವು ಶೇಕಡಾ 64ರಷ್ಟು ಅಮೈನೋ ಆಮ್ಲದ ಗುರುತನ್ನು ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಕಾರ್ಯ ಎಲ್ಲಾ ಸಿಎಪಿಗಳು ಸಿ-ಟರ್ಮಿನಲ್ ಆಕ್ಟಿನ್-ಬೈಂಡಿಂಗ್ ಡೊಮೇನ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವಂತೆ ತೋರುತ್ತದೆ, ಇದು ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ಸಿಗ್ನಲ್ಗಳಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿ ಆಕ್ಟಿನ್ ಮರುರೂಪಣೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯ ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನ, ಕೋಶ ವಿಭಜನೆ, ಯೂಕಾರ್ಯೋಟ್ಗಳಲ್ಲಿನ ಬೆಳವಣಿಗೆ ಮತ್ತು ಚಲನೆಗೆ ಅಗತ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಸಿಎಪಿ ನೇರವಾಗಿ ಆಕ್ಟಿನ್ ಫಿಲಾಮೆಂಟ್ ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಎಂಆರ್ಎನ್ಎ ಸ್ಥಳೀಕರಣ ಮತ್ತು ಜೀವಕೋಶದ ಧ್ರುವೀಯತೆಯ ಸ್ಥಾಪನೆ ಸೇರಿದಂತೆ ಹಲವಾರು ಸಂಕೀರ್ಣ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಮತ್ತು ರೂಪವಿಜ್ಞಾನದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ತೊಡಗಿಸಿಕೊಂಡಿದೆ. ಆಕ್ಟಿನ್ ಗ್ಲೋಬ್ಯುಲರ್ (ಜಿ) (ಮೊನೊಮೆರಿಕ್) ಆಕ್ಟಿನ್ ಉಪಘಟಕಗಳಾಗಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದೆ ಮತ್ತು ಫಿಲಮೆಂಟಸ್ (ಎಫ್) ಆಕ್ಟಿನ್ ಆಗಿ ಜೋಡಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ಜೀವಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ, ಈ ಎರಡು ರೂಪಗಳ ನಡುವೆ ಆಕ್ಟಿನ್ ಚಕ್ರಗಳು ನಡೆಯುತ್ತವೆ. ಎಫ್-ಆಕ್ಟಿನ್ ಅನ್ನು ಬಂಧಿಸುವ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಎಫ್-ಆಕ್ಟಿನ್ ಜೋಡಣೆ ಮತ್ತು ಇತರ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳೊಂದಿಗಿನ ಅದರ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಜಿ-ಆಕ್ಟಿನ್ನೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುವ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಪಾಲಿಮರೀಕರಿಸದ ಆಕ್ಟಿನ್ನ ಲಭ್ಯತೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತವೆ. ಸಿಎಪಿಗಳ ಅತ್ಯಂತ ಸಂರಕ್ಷಿತ ಡೊಮೇನ್ ಎಡಿಪಿ-ಜಿ-ಆಕ್ಟಿನ್ ಬೈಂಡಿಂಗ್ ಸಿಎಆರ್ಪಿ ಡೊಮೇನ್ ಎಂದು ತೋರುತ್ತದೆ, ಇದು ಎಡಿಪಿ-ಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ಪಾಲಿಮರಿಸಬಲ್ ಎಟಿಪಿ-ರೂಪಕ್ಕೆ ಆಕ್ಟಿನ್ ಮೊನೊಮರ್ಗಳ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೋಟೈಡ್ ವಿನಿಮಯವನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುತ್ತದೆ. ಇತ್ತೀಚೆಗೆ, ಎಡಿಪಿ-ಆಕ್ಟಿನ್ಗೆ ಬದ್ಧವಾಗಿರುವ ಸಿಎಆರ್ಪಿ ಡೊಮೇನ್ನ ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಯಿತು, ಇದು ಸಿಎಪಿಗಳು ಎಡಿಪಿ-ಜಿ-ಆಕ್ಟಿನ್ ಮೊನೊಮರ್ಗಳ ಹಿಂಭಾಗಕ್ಕೆ ವಿಶಿಷ್ಟ ಡೈಮೆರಿಕ್ ಬೈಂಡಿಂಗ್ ಮೋಡ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಎಂದು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಿತು. ಸ್ಫಟಿಕದ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಜೀವರಾಸಾಯನಿಕ ಕಾರ್ಯದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಸಿಎಆರ್ಪಿ ಡೊಮೇನ್ನ ಸಿ-ಟರ್ಮಿನಸ್ ಎಡಿಪಿ-ಜಿ-ಆಕ್ಟಿನ್ ಮೊನೊಮರ್ಗಳನ್ನು ಸಿಎಪಿಗೆ ಬಂಧಿಸುವುದನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವಲ್ಲಿ ಮುಖ್ಯವೆಂದು ತೋರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆಕ್ಟಿನ್ ಮೊನೊಮರ್ಗಳ ಮೇಲೆ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್ ವಿನಿಮಯಕ್ಕೆ ಸಂರಕ್ಷಿತ ಪಾತ್ರವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಸ್ಯಾಕರೊಮೈಚಸ್ ಸೆರಾವಿಸೆಯಲ್ಲಿನ ಜೆನೆಟಿಕ್ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಆಕ್ಟಿನ್ ಸೈಟೋಸ್ಕೆಲಿಟನ್ನ ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಂಘಟನೆಗೆ ಸಿಎಪಿ ನಡೆಸಿದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್ ವಿನಿಮಯವು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಿತು. ಆಕ್ಟಿನ್ ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವಲ್ಲಿ ಸಿಎಪಿಯ ಎರಡನೇ ವಿಶಿಷ್ಟ ಕಾರ್ಯವೆಂದರೆ ಕೋಫಿಲಿನ್-ಅಲಂಕೃತ ಆಕ್ಟಿನ್ ತಂತುಗಳ ಮೊನಚಾದ ತುದಿಗಳಿಗೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಬಂಧಿಸುವ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಡಿಪೋಲಿಮರೈಸೇಶನ್ ಅನ್ನು ವೇಗವಾಗಿ ನಡೆಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ. ಸಿಎಪಿ ಹೀಗೆ ಆಕ್ಟಿನ್ ಮೊನೊಮರ್ಗಳ ಮರುಬಳಕೆಯಲ್ಲಿ ವಿಶೇಷವಾದ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಆಗಿದ್ದು, ಮೊದಲು ಆಕ್ಟಿನ್ ತಂತುಗಳ ಮೊನಚಾದ ತುದಿಯಿಂದ ಎಡಿಪಿ-ಆಕ್ಟಿನ್ ಮೊನೊಮರ್ಗಳನ್ನು ವೇಗವಾಗಿ ಬೇರ್ಪಡಿಸುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಎಡಿಪಿ-ಟು-ಎಟಿಪಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್ ವಿನಿಮಯವನ್ನು ಚಾಲನೆ ಮಾಡಿ ಆಕ್ಟಿನ್ ಮೊನೊಮರ್ಗಳನ್ನು ಜೋಡಿಸಲು-ಸಮರ್ಥವಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ಆಕ್ಟಿನ್-ಬೈಂಡಿಂಗ್ ಜೊತೆಗೆ, ಸಿಎಪಿಗಳು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಪಾತ್ರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು ಮತ್ತು ಬೈಫಂಕ್ಷನಲ್ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಬಹುದು. ಸ್ಯಾಕರೊಮೈಸಿಸ್ ಸೆರೆವಿಸಿಯಾದಲ್ಲಿ (ಬೇಕರ್ನ ಯೀಸ್ಟ್), ಸಿಎಪಿ ಅಡೆನಿಲ್ ಸೈಕ್ಲೇಸ್ ಕಾಂಪ್ಲೆಕ್ಸ್ನ (ಸಿಆರ್1ಪಿ) ಒಂದು ಅಂಶವಾಗಿದೆ, ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯ ಜೀವಕೋಶ ಸಂಕೇತದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ರಾಸ್ನ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಎಸ್. ಸೆರೆವಿಸಿಯಾ ಸಿಎಪಿ ಅಡೆನೈಲೇಟ್ ಸೈಕ್ಲೇಸ್ ಬೈಂಡಿಂಗ್ ಸೈಟ್ಗಳನ್ನು ರಾಸ್ಗೆ ಒಡ್ಡಲು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಅಡೆನೈಲೇಟ್ ಸೈಕ್ಲೇಸ್ ಅನ್ನು ರಾಸ್ ನಿಯಂತ್ರಕ ಸಂಕೇತಗಳಿಂದ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಸ್ಕಿಜೋಸ್ಯಾಕರೊಮೈಸಿಸ್ ಪಾಂಬೆಯಲ್ಲಿ (ವಿದಳನ ಯೀಸ್ಟ್), ಅಡೆನೈಲೇಟ್ ಸೈಕ್ಲೇಸ್ ಚಟುವಟಿಕೆಗೆ ಸಿಎಪಿ ಸಹ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ರಾಸ್ ಮಾರ್ಗದ ಮೂಲಕ ಅಲ್ಲ. ಎರಡೂ ಜೀವಿಗಳಲ್ಲಿ, ಎನ್-ಟರ್ಮಿನಲ್ ಡೊಮೇನ್ ಅಡೆನೈಲೇಟ್ ಸೈಕ್ಲೇಸ್ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಎಸ್. ಸೆರೆವಿಸಿಯಾ ಮತ್ತು ಎಸ್. ಪಾಂಬೆ ಎನ್-ಟರ್ಮಿನಿಯು ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಪೂರಕವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಯೀಸ್ಟ್ ಸಿಎಪಿಗಳು ಸಿಎಪಿ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳ ಕುಟುಂಬದಲ್ಲಿ ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿವೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಅವು ಅಡೆನೈಲೇಟ್ ಸೈಕ್ಲೇಸ್ನೊಂದಿಗೆ ನೇರವಾಗಿ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ. ಎಸ್. ಸೆರೆವಿಸಿಯಾ ಸಿಎಪಿ ನಾಲ್ಕು ಪ್ರಮುಖ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಎನ್-ಟರ್ಮಿನಲ್ ಅಡೆನೈಲೇಟ್ ಸೈಕ್ಲೇಸ್-ಇಂಟರಾಕ್ಟಿಂಗ್ ಡೊಮೇನ್ ಮತ್ತು ಸಿ-ಟರ್ಮಿನಲ್ ಆಕ್ಟಿನ್-ಬೈಂಡಿಂಗ್ ಡೊಮೇನ್ ಜೊತೆಗೆ, ಇದು ಎರಡು ಇತರ ಡೊಮೇನ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆಃ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳ ಎಸ್ಆರ್ಸಿ ಹೋಮೋಲಜಿ 3 (ಎಸ್ಎಚ್ 3) ಡೊಮೇನ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುವ ಪ್ರೊಲೈನ್-ಸಮೃದ್ಧ ಡೊಮೇನ್, ಮತ್ತು ಸಿಎಪಿ ಆಲಿಗೋಮೆರೈಸೇಶನ್ ಮಲ್ಟಿಮೆರಿಕ್ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗುವ ಡೊಮೇನ್ (ಆದರೂ ಆಲಿಗೋಮೆರೈಸೇಶನ್ ಎನ್-ಮತ್ತು ಸಿ-ಟರ್ಮಿನಲ್ ಡೊಮೇನ್ಗಳನ್ನು ಸಹ ಒಳಗೊಂಡಿರುವಂತೆ ತೋರುತ್ತದೆ). ಪ್ರೊಲೈನ್-ಸಮೃದ್ಧ ಡೊಮೇನ್ ಪ್ರೊಫಿಲಿನ್ನೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಜಿ-ಆಕ್ಟಿನ್ ಮೊನೊಮರ್ಗಳ ಮೇಲೆ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೋಟೈಡ್ ವಿನಿಮಯವನ್ನು ವೇಗವರ್ಧಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಫಿಲಮೆಂಟಸ್ ಎಫ್-ಆಕ್ಟಿನ್ನ ಮುಳ್ಳಿನ ತುದಿಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ ಉತ್ತೇಜಿಸುತ್ತದೆ. ಸಿಎಪಿ ಪ್ರೊಫೈಲಿನ್ ಅನ್ನು ಪ್ರೊಲೈನ್-ಸಮೃದ್ಧ ಡೊಮೇನ್ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ಜಿ-ಆಕ್ಟಿನ್ ಅನ್ನು ಸಿ-ಟರ್ಮಿನಲ್ ಡೊಮೇನ್ ಮೂಲಕ ಬಂಧಿಸಬಹುದಾದ್ದರಿಂದ, ಮೂರು ಹಂತದ ಜಿ-ಆಕ್ಟಿನ್/ಸಿಎಪಿ/ಪ್ರೊಫೈಲಿನ್ ಸಂಕೀರ್ಣವನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಸೂಚಿಸಲಾಗಿದೆ. ರಚನೆ ಎನ್-ಟರ್ಮಿನಲ್ ಡೊಮೇನ್ ಎಡಗೈಯ ತಿರುವು ಮತ್ತು ಮೇಲಕ್ಕೆ ಮತ್ತು ಕೆಳಕ್ಕೆ ಟೋಪೋಲಜಿಯೊಂದಿಗೆ ಬಂಡಲ್ನಲ್ಲಿ ಆರು ಹೆಲಿಕ್ಸ್ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಆಲ್ಫಾ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಸಿ-ಟರ್ಮಿನಲ್ ಡೊಮೇನ್ ಜಿ-ಆಕ್ಟಿನ್-ಬೈಂಡಿಂಗ್ಗೆ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ. ಈ ಡೊಮೇನ್ ಸೂಪರ್ಹೆಲಿಕಲ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಸೂಪರ್ಹೆಲಿಕ್ಸ್ ತಿರುವುಗಳು ತಲಾ ಎರಡು ಬೀಟಾ-ಸ್ಟ್ರಾಂಡ್ಗಳಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿವೆ. ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಪ್ರೋಟೀನ್ ಕುಟುಂಬಗಳು