أرا

إنزيم كيناز سيرين/ثريونين A-Raf ، أو ببساطة A-Raf ، هو إنزيم يُشفَّر في البشر بواسطة جين ARAF . ^{[ 5 ]} ينتمي هذا الإنزيم إلى عائلة كينازات Raf من كينازات البروتين المتخصصة في سيرين/ثريونين ، والتي تشمل أيضًا Raf-1 وB-Raf. ^{[ 6 ]} يشارك A-Raf في مسار MAPK/ERK ، حيث يساهم في عمليات الإشارات الخلوية التي تنظم التكاثر والبقاء والتمايز. بالمقارنة مع Raf-1 وB-Raf، فإن A-Raf أقل دراسة، ويُظهر سمات هيكلية وتنظيمية مميزة، بما في ذلك انخفاض نشاط الكيناز والتضفير البديل في السرطان. بالإضافة إلى دوره في إشارات MAPK، يؤدي A-Raf وظائف في تثبيط موت الخلايا المبرمج، واستقلاب السرطان، والنقل الإندوسيتوزي.

يشترك A-Raf، وهو عضو في عائلة كيناز Raf، في بنية نطاق محفوظة مع B-Raf و C-Raf، ويتألف من ثلاث مناطق محفوظة: CR1 و CR2 و CR3.

• المنطقة المحفوظة الأولى (CR1): تحتوي هذه المنطقة الطرفية N على نطاق ربط Ras (RBD) والنطاق الغني بالسيستين (CRD). يُسهّل نطاق RBD التفاعل مع Ras-GTP المُنشّط، مما يُثبّت A-Raf على غشاء البلازما. ^{[ 7 ]} يُساهم نطاق CRD، الذي يتميز بنمط ربط الزنك، في الارتباط بالغشاء والتفاعلات بين البروتينات. ^{[ 8 ]} تؤكد الدراسات البنيوية أن نطاقي RBD وCRD يعملان كوحدة واحدة أثناء ارتباط Ras. ^{[ 9 ]}
• المنطقة المحفوظة الثانية (CR2): تقع بين CR1 وCR3، وهي جزء تنظيمي غني بالسيرين/ثريونين يحتوي على مواقع فسفرة (مثل Ser259 في Raf-1) تُعدّل نشاط A-Raf وتفاعلاته مع بروتينات 14-3-3. ^{[ 10 ]} هذه المنطقة بالغة الأهمية لديناميكيات التثبيط الذاتي والتنشيط. ^{[ 11 ]}
• المنطقة المحفوظة الثالثة (CR3): يُظهر نطاق الكيناز الطرفي الكربوكسيلي بنية ثنائية الفصوص مميزة لكينازات البروتين، مع موقع ارتباط ATP بين الفصين الطرفيين الأميني والكربوكسيلي. ^{[ 12 ]} تكشف التحليلات البنيوية عن أوجه تشابه مع أعضاء مجموعة كيناز التيروسين (TKL). ^{[ 13 ]}

يتخذ نطاق ربط المستقبلات (RBD) بنيةً شبيهةً باليوبيكويتين، وهي بنيةٌ ضروريةٌ لتفاعل Ras مع GTP. ^{[ 14 ]} ، بينما يعمل النمط الرابط للزنك في نطاق ربط الكربوهيدرات (CRD) على تثبيت ارتباط الغشاء. ^{[ 15 ]} ويتم تنظيم نشاط A-Raf عن طريق ارتباط 14-3-3 المعتمد على الفسفرة. ^{[ 16 ]} وتكوين ثنائيات النظائر، وهو أمرٌ أساسيٌ لتنشيط مسار MAPK. ^{[ 17 ] [ 18 ]}

يؤدي بروتين A-Raf دورًا أساسيًا مشابهًا لدور كينازات Raf في سلسلة إشارات MAPK. عند تنشيطه بواسطة Ras، ينتقل A-Raf من السيتوبلازم إلى الغشاء البلازمي، حيث يقوم بفسفرة وتنشيط بروتينات MEK. يؤدي هذا التنشيط إلى إشارات ERK اللاحقة، مما يعزز تقدم دورة الخلية وتكاثرها. ^{[ 19 ]}

من بين نظائر Raf، يُظهر A-Raf أقل نشاط كينازي تجاه بروتينات MEK. ^{[ 20 ]} قد يعود ذلك إلى استبدال الأحماض الأمينية في منطقة سالبة الشحنة تقع قبل نطاق الكيناز (المنطقة N)، مما يؤدي إلى انخفاض النشاط القاعدي. ^{[ 21 ]}

يُعدّ A-Raf أيضًا كيناز Raf الوحيد المعروف بتنظيمه بواسطة الهرمونات الستيرويدية. ^{[ 22 ]} في حالته غير النشطة، يرتبط A-Raf ببروتينات 14-3-3 في السيتوسول؛ ويؤدي تنشيطه بواسطة Ras إلى انتقاله إلى الغشاء البلازمي.

إلى جانب مسار MAPK، يؤدي A-Raf وظائف إضافية. فهو يثبط MST2، وهو كيناز محفز للموت الخلوي المبرمج، وبالتالي يكبح عملية الموت الخلوي المبرمج. ويعتمد هذا النشاط التثبيطي على التعبير عن بروتين A-Raf كامل الطول، والذي يتم الحفاظ عليه بواسطة عامل التضفير hnRNP H. ^{[ 23 ]}

ينظم بروتين A-Raf أيضًا استقلاب الطاقة من خلال التفاعل مع إنزيم بيروفات كيناز M2 (PKM2)، وهو إنزيم رئيسي في عملية تحلل الجلوكوز في الخلايا السرطانية. وبتحفيزه لتحول بنيوي من الشكل الثنائي إلى الشكل الرباعي لإنزيم PKM2، يعزز A-Raf نشاطه الإنزيمي ويحول استخدام الجلوكوز من التخليق الحيوي إلى إنتاج الطاقة. ^{[ 24 ]}

بالإضافة إلى ذلك، فقد ثبت تورط A-Raf في نقل الأغشية الإندوسيتية. عند تنشيطه بواسطة مستقبلات التيروزين كيناز وRas، يتمركز A-Raf في الأغشية الغنية بفوسفاتيديل إينوزيتول 4،5-ثنائي الفوسفات (PtdIns(4,5)P2 ₎ ويرسل إشارات إلى الإندوسومات، مما يؤدي إلى تنشيط ARF6، وهو منظم رئيسي للإندوسيتية. ^{[ 25 ]}

قد يُساهم بروتين A-Raf في تكوين الأورام عبر آليات متعددة. ففي الخلايا السرطانية، يُعزز فرط التعبير عن بروتين hnRNP H إنتاج بروتين A-Raf كامل الطول، مما يُثبط إنزيم MST2 ويمنع موت الخلايا المبرمج. وعلى النقيض من ذلك، يؤدي انخفاض مستوى بروتين hnRNP H إلى التضفير البديل لجين ARAF وفقدان هذا النشاط المضاد لموت الخلايا المبرمج. ^{[ 26 ]}

يرتبط تنظيم A-Raf لنشاط PKM2 بشكل أكبر بعملية استقلاب السرطان. فمن خلال تعزيز تدفق الجلوكوز نحو إنتاج البيروفات واللاكتات، قد يساعد A-Raf في تلبية احتياجات الطاقة العالية للخلايا السرطانية سريعة التكاثر. ^{[ 27 ]}

لأن A-Raf ينظم كلاً من موت الخلايا المبرمج والتمثيل الغذائي - وهما سمتان أساسيتان للسرطان - فقد يمثل هدفًا محتملاً لعلاجات السرطان المستقبلية.

وقد ثبت أن ARAF يتفاعل مع:

• موقع جينوم ARAF البشري وصفحة تفاصيل جين ARAF في متصفح جينوم UCSC .
• يوفر PDBe-KB نظرة عامة على جميع معلومات البنية المتوفرة في بنك بيانات البروتين (PDB) لكيناز البروتين البشري سيرين/ثريونين A-Raf