الأكتين، السيتوبلازمي 2

الأكتين، أو الأكتين السيتوبلازمي 2 ، أو غاما-أكتين، هو بروتين يُشفَّر في الإنسان بواسطة جين ACTG1 . ^{[ 5 ]} يُعبَّر عن غاما-أكتين على نطاق واسع في الهياكل الخلوية للعديد من الأنسجة؛ ففي خلايا العضلات المخططة لدى البالغين ، يتمركز غاما-أكتين في أقراص Z وبنى الكوستامير ، المسؤولة عن نقل القوة في خلايا العضلات. وقد ارتبطت الطفرات في جين ACTG1 بفقدان السمع غير المتلازمي ومتلازمة بارايتسر-وينتر، بالإضافة إلى زيادة قابلية المراهقين للتسمم بالفينكريستين .

يبلغ الوزن الجزيئي لبروتين غاما-أكتين البشري 41.8 كيلو دالتون، ويتكون من 375 حمضًا أمينيًا . ^{[ 6 ]} الأكتينات بروتينات محفوظة للغاية، وتشارك في أنواع مختلفة من حركة الخلايا، وفي الحفاظ على الهيكل الخلوي. في الفقاريات ، تم تحديد ثلاث مجموعات رئيسية من نظائر الأكتين ، وهي ألفا، وبيتا، وغاما. ^{[ 7 ]}

توجد بروتينات الأكتين ألفا في الأنسجة العضلية، وهي مكون رئيسي لجهاز الساركومير الانقباضي. أما بروتينات الأكتين بيتا وجاما فتوجد معًا في معظم أنواع الخلايا كمكونات للهيكل الخلوي ، وكوسائط لحركة الخلية الداخلية. يوجد بروتين الأكتين جاما 1، الذي يُشفّر بواسطة هذا الجين، في الخلايا غير العضلية في السيتوبلازم ، وفي الخلايا العضلية عند تراكيب الكوستامير ، أو نقاط الالتصاق الخلوي العرضية التي تمتد عموديًا على المحور الطولي للخلايا العضلية . ^{[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]}

في الخلايا العضلية ، تلتصق الساركوميرات بالغشاء العضلي عبر الكوستاميرات ، التي تصطف عند أقراص Z وخطوط M. ^{[ 11} ] المكونان الهيكليان الخلويان الرئيسيان للكوستاميرات هما خيوط ديسمين المتوسطة وخيوط غاما-أكتين الدقيقة. ^{[ 12 ]} وقد ثبت أن تفاعل غاما-أكتين مع بروتين ديستروفين ، وهو بروتين كوستاميري آخر ، ضروري لتكوين الكوستاميرات روابط قوية ميكانيكيًا بين الهيكل الخلوي والغشاء العضلي . ^{[ 13 ] [ 14 ]} أظهرت دراسات إضافية أن غاما-أكتين يتشارك الموقع مع ألفا-أكتينين ، وأن غاما-أكتين الموسوم بـ GFP يتمركز عند أقراص Z ، بينما يتمركز ألفا-أكتين الموسوم بـ GFP عند النهايات المدببة ^للخيوط الرفيعة ، مما يشير إلى أن غاما-أكتين يتمركز تحديدًا عند أقراص Z في خلايا العضلات المخططة . ^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]}

يُعتقد أن غاما أكتين يلعب دورًا في تنظيم وتكوين الساركوميرات النامية خلال نمو الخلايا العضلية ، ويتضح ذلك جزئيًا من خلال وجوده المشترك المبكر مع ألفا-أكتينين . ^{[ 18 ]} يُستبدل غاما-أكتين في النهاية بنظائر ألفا-أكتين الساركوميرية ، ^{[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]} مع بقاء مستويات منخفضة من غاما-أكتين في الخلايا العضلية البالغة ، والتي ترتبط بنطاقات القرص Z والكوستامير . ^{[ 15 ] [ 22 ] [ 23 ]}

أتت رؤى حول وظيفة غاما-أكتين في العضلات من دراسات استخدمت التعديل الوراثي. في نموذج الفئران المعدلة وراثيًا التي تم فيها تعطيل جين غاما-أكتين في العضلات الهيكلية ، لم تُظهر هذه الحيوانات أي تشوهات ملحوظة في النمو؛ ومع ذلك، أظهرت الفئران المعدلة وراثيًا ضعفًا عضليًا ونخرًا في الألياف ، بالإضافة إلى انخفاض قوة الانقباض المتساوي القياس ، واضطراب في الاتصالات داخل الألياف وبين الألياف بين الخلايا العضلية ، واعتلال عضلي . ^{[ 24 ]}

تم تحديد طفرة سائدة متنحية في جين ACTG1 في الموضع DFNA20/26 على الكروموسوم 17q25-qter لدى مرضى يعانون من فقدان السمع. كما تم تحديد طفرة Thr 278 Ile في اللولب 9 من بروتين غاما-أكتين ، والتي يُتوقع أن تُغير بنية البروتين . حددت هذه الدراسة أول طفرة مُسببة للمرض في غاما-أكتين، وأكدت على أهمية غاما-أكتين كعناصر هيكلية للخلايا الشعرية في الأذن الداخلية. ^{[ 25 ]} ومنذ ذلك الحين، تم ربط طفرات أخرى في جين ACTG1 بفقدان السمع غير المتلازمي ، بما في ذلك Met 305 Thr . ^{[ 26 ]}

تم أيضاً تحديد طفرة خاطئة في جين ACTG1 عند سيرين 155 فينيل ألانين لدى مرضى متلازمة بارايتسر-وينتر ، وهي اضطراب نمائي يتميز بتدلي الجفن الخلقي ، وحواجب مقوسة بشكل مفرط، وتباعد العينين، وعيوب خلقية في العين ، وانعدام التلافيف الدماغية ، وقصر القامة، ونوبات صرع، وفقدان السمع. ^{[ 27 ] [ 28 ]}

تم أيضاً تحديد التعبير التفاضلي لـ mRNA الخاص بـ ACTG1 لدى مرضى التصلب الجانبي الضموري المتفرق ، وهو مرض مدمر ذو سبب غير معروف، باستخدام نهج معلوماتي حيوي متطور يوظف طرق Affymetrix ذات النيوكليوتيدات الطويلة BaFL. ^{[ 29 ]}

ارتبطت تعددات النوكليوتيدات المفردة في جين ACTG1 بسمية الفينكريستين ، وهو جزء من نظام العلاج القياسي لسرطان الدم الليمفاوي الحاد لدى الأطفال . وكانت السمية العصبية أكثر شيوعًا لدى المرضى الذين يحملون طفرة ACTG1 Gly 310 Ala ، مما يشير إلى أن هذه الطفرة قد تلعب دورًا في نتائج علاج الفينكريستين . ^{[ 30 ]}

ثبت أن ACTG1 يتفاعل مع:

• CAP1 ، ^{[ 31 ]}
• DMD ، ^{[ 13 ]}
• TMSB4X ، ^{[ 32 ] [ 33 ]} و
• بليكتين . ^{[ 34 ]}

• أكتين

• موقع جينوم ACTG1 البشري وصفحة تفاصيل جين ACTG1 في متصفح جينوم UCSC .