在生物學中,cyclins是細胞生循環的關鍵蛋白質,它們透過激活細胞週期依賴性激酶(CDK)來控制細胞在細胞週期中的進展。這些分子的發現不僅推動了科學界的前進,還誕生了一段充滿趣味的故事,關於它們的命名,那是一段結合了科學熱情和個人興趣的美好回憶。
cyclins的發現可追溯至1982年,由生物學家R. Timothy Hunt發現,他當時在研究海膽的細胞週期。Hunt在接受媒體訪問時透露,「我創造了這個名字,是因為當時我非常喜愛騎行」,這樣顯然是一種幽默的表達,卻成了今天生物學界不可或缺的術語。
「其實這名字是個笑話,它是因為我非常喜歡騎行,而這些cyclins的存在就像它們在細胞週期中時常出現又消失。」
最初,Hunt並未預見到這個名字將變得如此重要,然而隨著研究的深入,cyclins在細胞週期中的重要性逐漸浮現,這使得這個名字在科學上顯得格外切合。
cyclins的名稱源於它們在細胞週期中的濃度隨時間的變化而呈現周期性波動的特性。這些波動是透過基因表達及由泛素介導的蛋白酶體途徑引起的,進而驅動CDK活性的變化。
cyclins本身並無酶活性,但它們能夠與CDK結合形成復合體,進而啟動細胞週期的各種過程。這些cyclins根據它們的作用在細胞週期中的階段可分為四類:
這樣的分類不僅幫助科學家更好地理解細胞週期的行為,也為細胞如何調控成長和分裂提供了重要的見解。尤其值得一提的是G1/S cyclins,當細胞進入S期時,它們的濃度會迅速上升,這種變化直接影響到DNA的複製過程。
隨著對cyclins的深入研究,科學家們發現它們與各類型的癌症有著密切的關係。例如,Kaposi肉瘤疱疹病毒(KSHV)編碼的D型cyclin (ORF72)與CDK6結合,可能會促進與KSHV相關的癌症的發展。
在細胞週期中,存在多種不同的cyclins,在不同的階段發揮不同的作用。儘管某些cyclins為“孤兒”型,即尚未找到具體的CDK伴侶,但它們在細胞生長和分裂中仍然發揮著重要作用。例如,cyclin A在促進微管從動粒的分離方面發揮關鍵作用,確保正確的染色體分離,這是細胞正常分裂所必需的。
「在正常細胞中,持續存在的cyclin A會防止與動粒相連的微管穩定化,確保細胞在分裂過程中能夠正確校正錯誤。」
若cyclin A的表達不足,則微管連接會過早穩定,導致細胞無法正確校正錯誤,從而可能引發高頻率的染色體錯誤分配。
在2001年,R. Timothy Hunt、Paul M. Nurse及Leland H. Hartwell因其對cyclin及CDK的發現,共同獲得了諾貝爾生理學或醫學獎。這不僅是對他們工作的認可,也為cell cycle研究開闢了新天地。
這一過程不僅揭示了cell cycle的神秘,也將科學家個人興趣融入到重大科學成就之中,這讓我們不禁思考:在你生活中的興趣是否也可能啟發出意想不到的創新嗎?