DDX3X

إنزيم DDX3X، وهو إنزيم فك لولب الحمض النووي الريبي المعتمد على ATP، يتم ترميزه في البشر بواسطة جين DDX3X . [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]

وظيفة

بروتينات صندوق DEAD هي إنزيمات حلزونية RNA افتراضية تتميز بالنمط المحفوظ Asp-Glu-Ala-Asp (DEAD). وتشارك هذه البروتينات في عدد من العمليات الخلوية التي تتضمن تغيير البنية الثانوية للـ RNA، مثل بدء الترجمة ، والوصل النووي والميتوكوندري ، وتكوين الريبوسوم والجسيمات الرابطة . وبناءً على أنماط توزيعها، يُعتقد أن بعض أفراد هذه العائلة يشاركون في تكوين الجنين، وتكوين الحيوانات المنوية، ونمو الخلايا وانقسامها. يشفر هذا الجين بروتين صندوق DEAD، الذي يتفاعل بشكل خاص مع البروتين الأساسي لفيروس التهاب الكبد C ، مما يؤدي إلى تغيير موقعه داخل الخلية. يوجد لهذا الجين نظير في المنطقة غير المُعاد تركيبها من الكروموسوم Y. يتطابق تسلسل البروتين بنسبة 91% بين هذا الجين ونظيره المرتبط بالكروموسوم Y. [ 7 ]

ثبت أن DDX3X يلعب دورًا هامًا في بدء عملية الترجمة من خلال تفاعله مع معقد الريبوسوم وفكّ وحلّ منطقة 5' غير المترجمة (5' UTR) ، لا سيما تلك ذات البنية المعقدة، قبل مسح الريبوسوم . [ 8 ] [ 9 ] يتم هذا التفاعل مع آلية الترجمة بواسطة الأحماض الأمينية في المواضع 38-44. [ 8 ] استُخدم مُخبِرٌ لوظيفة ونشاط DDX3X في معالجة منطقة 5' غير المترجمة ، يُسمى مُخبِر نشاط الهيليكاز للترجمة (HART)، للكشف عن البنى التي يفكّها DDX3X. [ 8 ]

يُضعف DDX3X التفاعلات بين جزيئات الحمض النووي الريبوزي (RNA) داخل حبيبات البروتين النووي الريبوزي (RNP) التي يحفزها G3BP1. ويؤدي زعزعة استقرار هذه الحبيبات إلى تحرير نسخ mRNA التي كانت محتجزة داخلها، مما يُعيد إليها توافرها وقابليتها للترجمة. [ 10 ]

النقل داخل الخلايا

يؤدي بروتين DDX3X وظائفه في نواة الخلية وسيتوبلازمها ، ويخرج من النواة عبر مسار التصدير النووي exportin-1/CRM1 . أُفيد في البداية أن نطاق الهيليكاز في DDX3X ضروري لهذا التفاعل. في الوقت نفسه، تبين أن السمات الأساسية لمسار النقل، وتحديدًا وجود إشارة تصدير نووي (NES) على DDX3X وارتباط Ran-GTP بـ exportin-1، غير ضرورية. [ 11 ] وقد تبين لاحقًا أن ارتباط DDX3X بـ exportin-1 ونقله بواسطته لا يتطلب نطاق الهيليكاز في DDX3X، وأنه يعتمد بشكل صريح على NES وRan-GTP. [ 12 ]

دوره في السرطان

يشارك بروتين DDX3X في أنواع عديدة من السرطان. فعلى سبيل المثال، يُعبر عنه بشكل غير طبيعي في خلايا سرطان الثدي الظهارية، حيث يُفعّل HIF1A تعبيره أثناء نقص الأكسجين . [ 13 ] يبدأ ازدياد تعبير DDX3X بواسطة HIF1A في حالة نقص الأكسجين من خلال الارتباط المباشر لـ HIF1A بعنصر استجابة HIF1A ، [ 13 ] كما تم التحقق من ذلك باستخدام تقنية الترسيب المناعي للكروماتين واختبار مُخبِر اللوسيفيراز . ولأن تعبير DDX3X يتأثر بنشاط HIF1A، فقد تم إثبات التموضع المشترك لهذين البروتينين في عينات أورام MDA-MB-231 المزروعة في الفئران . [ 13 ]

في خلايا هيلا ، تشير التقارير إلى أن البروتين DDX3X يتحكم في تقدم دورة الخلية عبر السيكلين E1 . [ 14 ] وبشكل أكثر تحديدًا، تبين أن DDX3X يرتبط مباشرةً بمنطقة 5' غير المترجمة (5' UTR) للسيكلين E1، مما يُسهّل ترجمة البروتين. وقد ثبت أن زيادة مستويات بروتين السيكلين E1 تُساهم في بدء مرحلة S من دورة الخلية. [ 14 ]

يتأثر بقاء خلايا الورم الميلانيني وهجرتها وانتشارها بنشاط DDX3X. [ 15 ] تُظهر خلايا الورم الميلانيني ذات التعبير المنخفض عن DDX3X قدرة عالية على الهجرة، ومعدل تكاثر منخفض، وحساسية منخفضة للفيمورافينيب . في الوقت نفسه، تكون الخلايا ذات التعبير العالي عن DDX3X حساسة للدواء، وأكثر تكاثرًا، وأقل قدرة على الهجرة. يمكن تفسير هذه الأنماط الظاهرية بالتأثيرات الترجمية على عامل النسخ MITF الخاص بالورم الميلانيني. [ 15 ] يحتوي الجزء غير المترجم 5' من mRNA الخاص بـ MITF على منظم RNA معقد ( IRES ) يرتبط به DDX3X وينشطه. يؤدي تنشيط IRES إلى ترجمة mRNA الخاص بـ MITF. تُظهر الفئران المحقونة بخلايا الورم الميلانيني التي تم حذف IRES منها تطورًا أكثر شراسة للورم، بما في ذلك زيادة انتشار النقائل إلى الرئة . [ 15 ] ومن المثير للاهتمام أن DDX3X في الورم الميلانيني يتأثر بالفيمورافينيب عبر آلية غير مكتشفة . لا يُعرف كيف يُؤدي وجود الفيمورافينيب إلى تثبيط DDX3X . مع ذلك، يُفسر انخفاض مستويات DDX3X أثناء العلاج الدوائي ظهور الخلايا المقاومة للأدوية التي تُكتشف غالبًا بانخفاض تعبير MITF . [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]

الأهمية السريرية

ترتبط طفرات جين DDX3X بورم أرومي نخاعي . [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] في سرطان الجلد الميلانيني، يرتبط انخفاض التعبير عن هذا الجين بانخفاض معدل البقاء على قيد الحياة دون انتشار نقائل بعيدة . [ 15 ] بالإضافة إلى ذلك، يكون مستوى mRNA الخاص بجين DDX3X أقل في خزعات سرطان الجلد الميلانيني المتطابقة بعد الانتكاس لدى المرضى الذين يتلقون فيمورافينيب وفي الأورام المتقدمة.

كما أن الطفرات في جين DDX3X تسبب متلازمة DDX3X ، والتي تصيب الإناث بشكل رئيسي وتظهر بتأخر النمو أو الإعاقة، والتوحد ، واضطراب نقص الانتباه وفرط النشاط ، وانخفاض قوة العضلات .

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 GRCh38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSG00000215301 Ensembl ، مايو 2017
  2. 1 2 3 GRCm38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSMUSG00000000787 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. لاهن بي تي، بيج دي سي (أكتوبر 1997). "التماسك الوظيفي للكروموسوم Y البشري". مجلة ساينس . 278 (5338). نيويورك، نيويورك: 675-680 . رمز Bibcode : 1997Sci...278..675L . doi : 10.1126/science.278.5338.675 . PMID 9381176 . 
  6. بارك إس إتش، لي إس جي، كيم واي، سونغ كيه (أكتوبر 1998). "تحديد موقع جين DDX3، وهو جين بشري يُحتمل أن يكون إنزيمًا حالًا للرنا، على نطاقات الكروموسوم X البشري p11.3→p11.23". علم الوراثة الخلوية وعلم الوراثة الخلوية . 81 ( 3-4 ): 178-179 . doi : 10.1159/000015022 . PMID 9730595. S2CID 46774908 .  
  7. 1 2 "Entrez Gene: DDX3X DEAD (Asp-Glu-Ala-Asp) box polypeptide 3, X-linked" .
  8. ويلكنز كيه سي، شرودر تي، غو إس، ريفالدي جيه إل، فلور إس إن (يوليو 2024). "مؤشر جديد لنشاط الهيليكاز في الترجمة يكشف عن تفاعلات DDX3X" . مجلة RNA . 30 ( 8). نيويورك، نيويورك: 1041-1057 . doi : 10.1261/rna.079837.123 . PMC 11251518. PMID 38697667 .  
  9. كالفييلو إل، فينكاتارامانان إس، روغوفسكي كيه جيه، وايلر إي، ويلكينز كيه، تيجورا إم، وآخرون . (مايو 2021). "استنزاف DDX3 يثبط ترجمة mRNAs ذات مناطق 5' UTRs المعقدة" . أبحاث الأحماض النووية . 49 (9): 5336-5350 . doi : 10.1093/nar/gkab287 . PMC 8136831. PMID 33905506 .   
  10. تروسينا آي آر، هارتمان أ، ديسروتشس ألتاميرانو سي، ناتاراجان جي، فيشر سي إم، ألكسيجكزوك إم، وآخرون . (فبراير 2025). "تعزز حبيبات RNP التي تحركها G3BP تفاعلات RNA-RNA المثبطة التي يتم حلها بواسطة DDX3X لتنظيم قابلية ترجمة mRNA" . الخلية الجزيئية . 85 (3): 585-601.e11. دوى : 10.1016/j.molcel.2024.11.039 . بميد 39729994 .  
  11. يدافالي، في إس، نويفو، سي، تشي، واي إتش، كلايمان، إل، جيانغ، كيه تي (أكتوبر 2004). "متطلبات إنزيم DDX3 DEAD box RNA helicase لوظيفة تصدير بروتين Rev-RRE لفيروس نقص المناعة البشرية من النوع الأول" . مجلة Cell . 119 (3): 381-392 . doi : 10.1016/j.cell.2004.09.029 . PMID 15507209 . 
  12. هيتون إس إم، أتكينسون إس سي، سويني إم إن، يانغ إس إن، جانز دي إيه، بورغ إن إيه (سبتمبر 2019). "تصدير إنزيم الهيليكاز DDX3X من عائلة DEAD-box من النواة، والمعتمد على بروتين إكسبورتين-1، أساسي لدوره في المناعة المضادة للفيروسات" . مجلة الخلايا . 8 (10): 1181. doi : 10.3390/cells8101181 . PMC 6848931. PMID 31575075 .  
  13. 1 2 3 بوتلاغونتا م، كريشناماشاري ب، فيسونا ف، وينارد ب ت، بول ج م، باتيل أ هـ، وآخرون . (مارس 2011). "يتم تعديل التعبير عن DDX3 بشكل مباشر بواسطة عامل نقص الأكسجين القابل للحث-1 ألفا في خلايا ظهارة الثدي" . PLOS ONE . 6 (3) e17563. Bibcode : 2011PLoSO...617563B . doi : 10.1371/journal.pone.0017563 . PMC 3063174. PMID 21448281 .   
  14. 1 2 لاي إم سي، تشانغ دبليو سي، شيه إس واي، تارن دبليو واي (نوفمبر 2010). "ينظم DDX3 نمو الخلايا من خلال التحكم الترجمي في السيكلين E1" . علم الأحياء الجزيئي والخلوي . 30 (22): 5444-5453 . doi : 10.1128/MCB.00560-10 . PMC 2976371. PMID 20837705 .  
  15. 1 2 3 4 5 فونج بي، سيسلا إم، سانا أ، جوزي إن، بينيفينتي جي، كاو ثي نجوك بي، وآخرون . (يونيو 2019). "إن مروحية DDX3X RNA المرتبطة بـ X تملي إعادة برمجة الترجمة والورم الخبيث في سرطان الجلد" . تقارير الخلية . 27 (12): 3573-3586.هـ7. دوى : 10.1016/j.celrep.2019.05.069 . بميد 31216476 .  
  16. مولر ج، كريجسمان أ، تسوي ج، روبرت ل، هوغو و، سونغ س، وآخرون . (ديسمبر 2014). "انخفاض نسبة MITF/AXL يتنبأ بالمقاومة المبكرة للعديد من الأدوية الموجهة في سرطان الجلد" . نيتشر كوميونيكيشنز . 5 (1) 5712. Bibcode : 2014NatCo...5.5712M . doi : 10.1038/ncomms6712 . PMC 4428333. PMID 25502142 .   
  17. كونيتشكوفسكي دي جيه، يوهانسن سي إم، أبو دية أو، كيم جيه دبليو، كوبر زد إيه، بيريس إيه، وآخرون . (يوليو 2014). "يؤثر تمييز حالة خلايا الورم الميلانيني على الحساسية لمثبطات مسار MAPK" . مجلة Cancer Discovery . 4 (7): 816-827 . doi : 10.1158/2159-8290.CD-13-0424 . PMC 4154497. PMID 24771846 .   
  18. روبنسون جي، باركر إم، كرانينبورغ تي إيه، لو سي، تشين إكس، دينغ إل، وآخرون . (أغسطس 2012). "طفرات جديدة تستهدف مجموعات فرعية متميزة من ورم أرومي نخاعي" . نيتشر . 488 (7409): 43-48 . Bibcode : 2012Natur.488...43R . doi : 10.1038/ nature11213 . PMC 3412905. PMID 22722829 .   
  19. جونز دي تي، ياغر إن، كول إم، زيشنر تي، هوتر بي، سلطان إم، وآخرون . (أغسطس 2012). " تشريح التعقيد الجينومي الكامن وراء ورم الأرومة النخاعية" . مجلة نيتشر . 488 (7409): 100-105 . Bibcode : 2012Natur.488..100J . doi : 10.1038/nature11284 . PMC 3662966. PMID 22832583 .   
  20. بو تي جيه، وييراراتني إس دي، آرتشر تي سي، بوميرانز كروميل دي إيه، أوكلير دي، بوتشيكيو جيه، وآخرون . (أغسطس 2012). "تسلسل الإكسوم لورم الأرومة النخاعية يكشف عن طفرات جسدية خاصة بالنوع الفرعي" . نيتشر . 488 ( 7409): 106-110 . Bibcode : 2012Natur.488..106P . doi : 10.1038/nature11329 . PMC 3413789. PMID 22820256 .   

للمزيد من القراءة