CAMSAP2

📅 آخر تحديث: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة

يُعدّ البروتين CAMSAP2 (العضو 2 من عائلة البروتينات المرتبطة بالسبكترين والمنظم بالكالمودولين) بروتينًا بشريًا يُشفّر بواسطة جين CAMSAP2 . [ 5 ] يمتلك CAMSAP2 نطاقًا لربط الأنيبيبات الدقيقة بالقرب من المنطقة الطرفية C، حيث تحدث تفاعلات الأنيبيبات الدقيقة. في المناطق الطرفية C، تُسرّع ثلاثة نطاقات حلزونية مزدوجة ، تعمل كفواصل جزيئية، تفاعلات البروتين مع البروتين. [ 6 ] يعمل CAMSAP2 كمرساة للطرف السالب للأنيبيبات الدقيقة، ويرتبط بها من خلال نطاقه CKK. يُعدّ CAMSAP2 ضروريًا للتنظيم السليم واستقرار الأنيبيبات الدقيقة في الطور البيني. كما يلعب البروتين دورًا في هجرة الخلايا. [ 7 ] يُثبّت CAMSAP2 الأطراف السالبة للأنيبيبات الدقيقة ويربطها بجهاز جولجي من خلال مُركّب AKAP9 والميوميجالين . تُعدّ بروتينات CLASP1 مسؤولة عن استقرار الأنيبيبات الدقيقة، وهي غير ضرورية لربطها بجهاز غولجي. في غياب السنتروميرات، تصبح مسارات AKAP9 وCAMSAP-2 المعتمدة على النهايات السالبة للأنيبيبات الدقيقة هي القوة المهيمنة، ويجب أن تكون موجودة للحفاظ على كثافة الأنيبيبات الدقيقة. [ 8 ]

بناء

الأنيبيبات الدقيقة هي بوليمرات هيكلية خلوية ذات نهايات مختلفة بنيويًا ووظيفيًا. يوجد طرف موجب وطرف سالب على كل أنيبيبات دقيقة. تساهم عائلة بروتينات CAMSAP في تنظيم النهايات السالبة للأنيبيبات الدقيقة. [ 9 ] يحتوي CAMSAP2 على نطاق CKK يرتبط بالأنيبيبات الدقيقة. يُعد نطاق CKK المحدد عاملًا مميزًا لعائلة بروتينات CAMSAP. فهو يمكّن CAMSAP2 من التعرف على النهايات السالبة للأنيبيبات الدقيقة والارتباط بها، كما يسمح له بتزيين وتثبيت شبكة الأنيبيبات الدقيقة المتكونة من بلمرة النهايات السالبة . [ 10 ] بالإضافة إلى نطاق CKK، يحتوي CAMSAP2 على نطاق تماثل الكالبونين في الطرف الأميني، والذي يشارك في الارتباط بالأكتين. [ 11 ]

وظيفة

صيانة الأنابيب الدقيقة غير المركزية

لوحظ أن بروتينات CAMSAP2 مسؤولة بشكل أساسي عن الحفاظ على الأنيبيبات الدقيقة غير المركزية. في الخلايا الظهارية، لا ترتبط الأنيبيبات الدقيقة الرئيسية بالجسيم المركزي، على عكس ما يُلاحظ في أنواع الخلايا الأخرى. يتعاون CAMSAP2 مع CAMSAP3 لتحقيق التنظيم الملحوظ في الأنيبيبات الدقيقة غير المركزية. يمتلك هذان البروتينان القدرة على تثبيط تنظيم الأنيبيبات الدقيقة بواسطة الجسيم المركزي، وتُعد هذه العائلة البروتينية تحديدًا مهمة للترتيب المناسب للعضيات في جسم الخلية. تعمل البروتينات المتجمعة عند الأطراف السالبة للأنيبيبات الدقيقة غير المركزية على تثبيتها. وبدون هذه البروتينات، سيُظهر جهاز جولجي توزيعًا غير منتظم للأنيبيبات الدقيقة. [ 12 ]

خلايا جزر البنكرياس

في خلايا بيتا البنكرياسية ، يؤدي تحفيز الجلوكوز إلى إعادة تشكيل الأنيبيبات الدقيقة المسؤولة عن إفراز الأنسولين. يرتبط بروتين CAMSAP2 بالنهايات السالبة للأنيبيبات الدقيقة في الخلايا المستنسخة الطبيعية. يؤدي تثبيط CAMSAP2 في خلايا بيتا إلى تقليل إجمالي محتوى الأنسولين المُفرز عبر إفراز الأنسولين المُحفز بالجلوكوز. يتمركز CAMSAP2 في جهاز جولجي بدلاً من النهايات السالبة للأنيبيبات الدقيقة. تُلاحظ هذه الظاهرة في خلايا بيتا فقط، على عكس خلايا ألفا . من خلال التجمع المحدد في جهاز جولجي، يُعزز CAMSAP2 نقل البروتينات في جهاز جولجي، مما يُسهل العملية بكفاءة. بدون CAMSAP2، لن يكون هناك إنتاج كافٍ للأنسولين لإفرازه من خلايا بيتا. [ 13 ]

الهجرة

يعزز تنظيم الأنيبيبات الدقيقة المعتمد على CAMSAP2 هجرة الخلايا الموجهة . يُعد CAMSAP2 ضروريًا للتنظيم السليم لجزيئات الطور البيني غير المركزية. يؤدي نقص CAMSAP2 إلى تكوين مصفوفة أنيبيبات دقيقة شعاعية مُرتبطة في الغالب بالجسيم المركزي. يُعد CAMSAP2 مسؤولاً عن استقطاب الخلية، حيث تُمكّن امتدادات الأنيبيبات الدقيقة المُزينة بـ CAMSAP2 من تنظيم الأنيبيبات الدقيقة بشكل سليم لتحقيق إعادة التوزيع المكاني والتخصص الوظيفي لمكونات الخلية. في اختبارات التئام الجروح ، أدى نقص CAMSAP2 إلى تقليل قدرة الخلايا على إغلاق الجرح، مما يشير إلى ضعف الهجرة الموجهة. [ 14 ] يُملأ CAMSAP2 السيتوبلازم بالأنيبيبات الدقيقة، مما يسمح للخلية بتجديد هيكلها الخلوي وتسهيل هجرة الخلايا بفعالية.

تكوين الأنابيب الدقيقة

نشاط تكوين النواة والنجم النجمي لبروتين CAMSAP2. لاحظ بروزات الأنابيب الدقيقة من النقاط السوداء (مركبات CAMSAP2). [ 15 ]

يمكن تسمية عملية البلمرة الأولية للأنيبيبات الدقيقة بـ " تكوين نواة الأنيبيبات الدقيقة ". تحدث هذه العملية تلقائيًا عبر ثنائيات ألفا-بيتا-توبولين الذائبة . يتطلب تكوين نواة الأنيبيبات الدقيقة عادةً التغلب على حاجز طاقة كبير داخل الخلايا. في العادة، يتم استقطاب مركب حلقي من غاما-توبولين لتسهيل عملية التكوين ؛ ومع ذلك، يمكن لبروتين CAMSAP2 أن يعمل كعامل تكوين قوي للأنيبيبات الدقيقة بشكل مستقل عن غاما-توبولين. يقلل CAMSAP2 بشكل كبير من حاجز طاقة التكوين عن طريق تثبيت التفاعلات الطولية بين ثنائيات ألفا-بيتا-توبولين، مما يزيد من التركيز الحرج للتكوين. يحقق CAMSAP2 هذه الزيادة من خلال التجمع مع ثنائيات ألفا-بيتا-توبولين لتوليد وسائط يمكن أن تنشأ منها أنيبيبات دقيقة متعددة، مما يعزز نمو الأنيبيبات الدقيقة النجمية الجديدة. [ 16 ]

أنظمة

منظم استقطاب الخلايا العصبية وتطورها

يُعدّ CAMSAP2 مسؤولاً عن تنظيم نمو المحاور العصبية وتفرعاتها . في الدماغ، لا ترتبط الخلايا العصبية عادةً بأي مراكز تنظيم الأنيبيبات الدقيقة المركزية ( MTOC ). وتُعرف هذه الظاهرة بوجود نهايات سالبة وموجبة حرة في جميع أنحاء الخلية. يتميز CAMSAP2 بميله للارتباط بالنهايات السالبة الحرة للأنيبيبات الدقيقة في الخلية. يُعدّ التثبيت الذي يُحققه CAMSAP2 من خلال الارتباط بالنهايات الحرة للأنيبيبات الدقيقة مهمًا في تنظيم استقطاب الخلايا العصبية. تتشكل الخلايا العصبية شديدة الاستقطاب في القشرة المخية الحديثة النامية، ويفقد الجسيم المركزي وظيفته كمركز تنظيم الأنيبيبات الدقيقة. تضمن خصائص CAMSAP2 المُوفرة للاستقرار مصير المحور العصبي وتطور استقطاب الخلايا العصبية اللازم لنمو القشرة المخية الحديثة. أما الخلايا العصبية التي تفتقر إلى CAMSAP2، فتفشل في بدء تكوين المحاور العصبية وتفتقر إلى الاستقطاب العصبي. [ 17 ]

منظم حاجز الدم والخصية (BTB)

يُشارك بروتين CAMSAP2 في توجيه النهايات السالبة للأنابيب الدقيقة في وظيفة خلايا سيرتولي . تتميز خلايا سيرتولي باستقطابها الذاتي، حيث تتجه نهاياتها السالبة نحو تجويف الأنابيب، بينما تتجه نهاياتها الموجبة نحو الغشاء القاعدي للظهارة المنوية . [ 18 ] وقد وُجد هذا البروتين في جميع أنحاء سيتوبلازم خلايا سيرتولي، متمركزًا مع الأنابيب الدقيقة. تُعد خلايا سيرتولي مسؤولة عن تنظيم الحاجز الدموي الخصوي . يظهر بروتين CAMSAP2 على طول الظهارة المنوية بالقرب من الغشاء القاعدي، حيث يُعزز وظيفة الوصلات المحكمة في خلايا سيرتولي . جميع المسارات القائمة على الأنابيب الدقيقة في خلايا سيرتولي ضرورية للنقل داخل الخلايا للعضيات. يرتبط بروتين CAMSAP2 بالنهايات السالبة للأنابيب الدقيقة، مما يُبطئ عملية بلمرة التوبولينات الحرة، وبالتالي يُنظم نموها بفعالية. من خلال تثبيط بروتينات CAMSAP2 في هذه المناطق، يمكن أن يدعم نمو المسارات عملية تكوين الحيوانات المنوية وديناميكية الحاجز الدموي الخصوي. في نموذج لإصابة خلايا سيرتولي، عزز تثبيط CAMSAP2 وظيفة الحاجز المحكم في خلايا سيرتولي، مما يشير إلى دوره في إعادة تشكيل هذا الحاجز. وقد أدى تثبيط CAMSAP2 إلى منع التنظيم المضطرب للأنيبيبات الدقيقة وخيوط الأكتين الناجم عن الإصابة، مما مكّن من التوزيع السليم للبروتينات المرتبطة بالحاجز الدموي الخصوي عند وصلات الخلايا. [ 18 ]

البحوث السريرية

سرطان الخلايا الكبدية (HCC)

يلعب بروتين CAMSAP2 دورًا في هجرة الخلايا السرطانية. وقد لوحظ ارتفاع ملحوظ في مستوياته في أنواع معينة من السرطان، مثل سرطان الخلايا الكبدية (HCC) . عند فحص عينات من الكبد، لوحظ نمو متزايد لخلايا سرطان الخلايا الكبدية. وعند إزالة CAMSAP2 من العينات، انخفض معدل انتشار الأنيبيبات الدقيقة المؤستلة. أظهر CAMSAP2 خصائص مثبطة للأورام من خلال تثبيط منطقة محفز إنزيم هيستون ديأسيتيلاز 6 (HDAC6) . ينشط CAMSAP2 تثبيطًا عابرًا لـ c-Jun لـ HDAC6 عبر مسار Rac1 / JNK المعتمد على Trio ، مما يثبط انتشار سرطان الخلايا الكبدية بوساطة CAMSAP2 . [ 19 ]

سرطان القولون والمستقيم

يحفز بروتين CAMSAP2 هجرة خلايا سرطان القولون والمستقيم عن طريق تنشيط مسار إشارات JNK / c-Jun / MMP-1 . وباعتباره جينًا ورميًا ، يعزز CAMSAP2 قدرة خلايا القولون والمستقيم على الهجرة. ومن خلال تثبيط هذا الجين، يتم تنظيم غزو الخلايا وإبطاء تطور المرض، وهو الهدف الرئيسي في مسار الإشارات. ينتشر سرطان القولون والمستقيم عبر تنشيط مسار الإشارات هذا، مما يجعل CAMSAP2 هدفًا واعدًا لعلاج مرضى سرطان القولون والمستقيم النقيلي. [ 20 ]

سرطان المعدة

في عام 2023، دُرست العلاقة بين مستويات التعبير عن بروتين CAMSAP2 وتطور سرطان المعدة ومآله. [ 21 ] هدفت هذه الدراسة إلى فهم تأثير بروتين CAMSAP2 في سرطان المعدة على غزو الخلايا وانتشارها . [ 22 ] خضع مئة وستة مرضى سرطان لعملية استئصال جذري للمعدة ، وتم تحليل مستويات التعبير عن بروتين CAMSAP2 لديهم. دُرست خلايا سرطان المعدة MGC803، التي تُظهر فرطًا في التعبير عن CAMSAP2 أو انخفاضًا فيه، لدراسة التحول الظهاري-اللحمي ، حيث تكتسب الخلايا الظهارية خصائص الخلايا اللحمية الغازية . استخدم الباحثون نموذجًا حيوانيًا (فأر عارٍ) مع زرع خلايا سرطان المعدة في موضعها الأصلي للتحقق من نتائج التجارب المخبرية . اكتشف العلماء أن أنسجة سرطان المعدة أظهرت مستويات عالية من CAMSAP2، وارتبطت هذه النتائج إيجابيًا بعلامات الورم، مثل المستضد السرطاني الجنيني و CA19-9 . أشارت تحليلات المعلوماتية الحيوية إلى أن CAMSAP2 يشارك في التحول الظهاري-اللحمي وتفعيل إشارات TGF -β . في نموذج الفئران، أظهرت الطعوم الخيفية التي تُفرط في التعبير عن CAMSAP2 زيادة في انتشار الورم، وارتفاعًا في مستويات الفيمينتين و N-cadherin ، وانخفاضًا في مستويات E-cadherin . يُساهم التعبير العالي عن CAMSAP2 في تطور سرطان المعدة وسوء التشخيص من خلال تفعيل إشارات TGF-β. [ 21 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 GRCh38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSG00000118200 – Ensembl ، مايو 2017
  2. 1 2 3 GRCm38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSMUSG00000041570 – Ensembl ، مايو 2017
  3. ↑ "مرجع PubMed البشري:" . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، المكتبة الوطنية الأمريكية للطب .
  4. ↑ "مرجع PubMed للفأر:" . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، المكتبة الوطنية الأمريكية للطب .
  5. ↑ "CAMSAP2، البروتين المرتبط بالسبكترين والمنظم بالكالمودولين، العضو 2 من عائلة البروتينات [ الإنسان العاقل ] - جين - المركز الوطني لمعلومات التقانة الحيوية" . www.ncbi.nlm.nih.gov . مؤرشف من الأصل بتاريخ 27 فبراير 2024. تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 مارس 2024 .
  6. ↑ ماو بي بي، جي آر، تشنغ سي واي (يناير 2020). "دور بروتينات TIPs+ وTIPs- في تكوين الحيوانات المنوية - رؤى من دراسات نماذج المواد السامة". علم السموم الإنجابية . 91 : 43-52 . doi : 10.1016/j.reprotox.2019.11.006 . PMID 31756440 . 
  7. ↑ باينز إيه جيه، بيجنون بي إيه، كينغ إم دي، ماغز إيه إم، بينيت بي إم، بيندر جيه سي، وآخرون . (سبتمبر 2009). "يرتبط نطاق CKK (DUF1781) بالأنيبيبات الدقيقة ويحدد عائلة CAMSAP/ssp4 من البروتينات الحيوانية" . علم الأحياء الجزيئي والتطور . 26 (9): 2005-2014 . doi : 10.1093/molbev/msp115 . PMID 19508979. مؤرشف من الأصل في 15 يونيو 2022. تم الاسترجاع في 29 سبتمبر 2022 .  
  8. ↑ وو جيه، دي هيوس سي، ليو كيو، بوشيه بي بي، نوردسترا آي، جيانغ كيه، وآخرون . (أكتوبر 2016). "المسار الجزيئي لتنظيم الأنابيب الدقيقة في جهاز جولجي". خلية النمو . 39 (1): 44-60 . doi : 10.1016/j.devcel.2016.08.009 . PMID 27666745 .  
  9. ↑ أثيرتون جيه، لو واي، شيانغ إس، يانغ سي، راي إيه، جيانغ كيه، وآخرون . (2019-11-20). "المحددات البنيوية لتفضيل الطرف السالب للأنيبيبات الدقيقة في نطاقات CAMSAP CKK" . نيتشر كوميونيكيشنز . 10 (1): 5236. Bibcode : 2019NatCo..10.5236A . doi : 10.1038/ s41467-019-13247-6 . ISSN 2041-1723 . PMC 6868217. PMID 31748546 .    
  10. ↑ "UniProt" . www.uniprot.org . مؤرشف من الأصل بتاريخ 15 أبريل 2024. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 أبريل 2024 .
  11. ↑ جيانغ ك، هوا س، موهان ر، غريغورييف إ، ياو ك و، ليو كيو، وآخرون . (فبراير 2014). "تثبيت الطرف السالب للأنابيب الدقيقة عن طريق ترسيب CAMSAP المدفوع بالبلمرة" . خلية النمو . 28 (3): 295-309 . doi : 10.1016/j.devcel.2014.01.001 . PMID 24486153 .  
  12. ↑ تاناكا ن، مينغ و، ناغاي س، تاكيشي م (ديسمبر 2012). "يتعاون بروتينا نيزها/كامساب3 وكامساب2 في تنظيم الأنيبيبات الدقيقة غير المركزية في الخلايا الظهارية" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 109 (49): 20029-20034 . Bibcode : 2012PNAS..10920029T . doi : 10.1073/pnas.1218017109 . PMC 3523837. PMID 23169647 .  
  13. ↑ هو كيه إتش، جايثيلاكي إيه، ياغان إم، نور إيه، أوسيبوفيتش إيه بي، ماغنوسون إم إيه، وآخرون . (فبراير 2023). "يتموضع بروتين CAMSAP2 في جهاز غولجي في خلايا بيتا في جزر لانغرهانس، ويسهل نقل البروتينات بين جهاز غولجي والشبكة الإندوبلازمية" . iScience . 26 ( 2) 105938. Bibcode : 2023iSci...26j5938H . doi : 10.1016/j.isci.2023.105938 . PMC 9883185. PMID 36718359 .   
  14. ↑ جيانغ ك، هوا س، موهان ر، غريغورييف إ، ياو ك و، ليو كيو، وآخرون . (فبراير 2014). "تثبيت الطرف السالب للأنابيب الدقيقة عن طريق ترسيب CAMSAP المدفوع بالبلمرة" . خلية النمو . 28 (3): 295-309 . doi : 10.1016/j.devcel.2014.01.001 . PMID 24486153 .  
  15. ↑ إيماساكي تي، كيكاوا إس، نيوا إس، سايجو-هامانو واي، شيغيماتسو إتش، أوياما كيه، وآخرون (يونيو 2022). كارتر إيه بي، فايفر إس آر (محرران). "ينظم CAMSAP2 مركزًا لتكوين الأنابيب الدقيقة مستقلًا عن غاما-توبولين من خلال فصل الطور" . eLife . 11 e77365. doi : 10.7554/eLife.77365 . PMC 9239687. PMID 35762204 .   
  16. ↑ إيماساكي تي، كيكاوا إس، نيوا إس ، سايجو-هامانو واي، شيغيماتسو إتش، أوياما كيه، وآخرون . (يونيو 2022). "ينظم CAMSAP2 مركزًا لتكوين الأنابيب الدقيقة مستقلًا عن γ-توبولين من خلال فصل الطور" . eLife . 11. doi : 10.7554/eLife.77365 . PMC 9239687. PMID 35762204 .   
  17. ↑Yau KW, van Beuningen SF, Cunha-Ferreira I, Cloin BM, van Battum EY, Will L, et al. (June 2014). "Microtubule minus-end binding protein CAMSAP2 controls axon specification and dendrite development". Neuron. 82 (5): 1058–1073. doi:10.1016/j.neuron.2014.04.019. PMID 24908486.
  18. 12Mao BP, Li L, Ge R, Li C, Wong CK, Silvestrini B, et al. (June 2019). "CAMSAP2 Is a Microtubule Minus-End Targeting Protein That Regulates BTB Dynamics Through Cytoskeletal Organization". Endocrinology. 160 (6): 1448–1467. doi:10.1210/en.2018-01097. PMC 6530524. PMID 30994903.
  19. ↑Li D, Ding X, Xie M, Huang Z, Han P, Tian D, et al. (2020-02-19). "CAMSAP2-mediated noncentrosomal microtubule acetylation drives hepatocellular carcinoma metastasis". Theranostics. 10 (8): 3749–3766. doi:10.7150/thno.42596. PMC 7069094. PMID 32206120. Archived from the original on 2024-03-11. Retrieved 2024-04-15.
  20. ↑Wang X, Liu Y, Ding Y, Feng G (October 2022). "CAMSAP2 promotes colorectal cancer cell migration and invasion through activation of JNK/c-Jun/MMP-1 signaling pathway". Scientific Reports. 12 (1): 16899. Bibcode:2022NatSR..1216899W. doi:10.1038/s41598-022-21345-7. PMC 9546856. PMID 36207462.
  21. 12Zuo L, Wang L, Yang Z, Li J, Wang W, Li J, et al. (September 2023). "[High expression of CAMSAP2 promotes invasion and metastasis of gastric cancer cells by upregulating TGF-β signaling]". Nan Fang Yi Ke da Xue Xue Bao = Journal of Southern Medical University (in Chinese). 43 (9): 1460–1468. doi:10.12122/j.issn.1673-4254.2023.09.02. PMC 10563100. PMID 37814859.
  22. ↑ فيسيه، أو.، كييفيت، إف. إم.، إلينبوغين، آر. جي.، تشانغ، إم. (فبراير 2011). "غزو الخلايا السرطانية: فرص العلاج والمراقبة في الطب النانوي" . مراجعات توصيل الأدوية المتقدمة . 63 (8): 582-596 . doi : 10.1016/j.addr.2011.01.010 . PMC 3132387. PMID 21295093 .  

للمزيد من القراءة