بروتين شبيه بـ ELAV 1

البروتين الشبيه بـ ELAV-1 أو HuR (المستضد البشري R) هو بروتين يتم ترميزه في البشر بواسطة جين ELAVL1 . [ 5 ] [ 6 ]

البروتين المُشفَّر بواسطة هذا الجين هو أحد أفراد عائلة بروتينات ELAVL. يحتوي هذا البروتين المُشفَّر على ثلاثة نطاقات ربط بالحمض النووي الريبوزي (RNA)، ويرتبط بعناصر غنية بالأدينين واليوراسيل (AU) في المناطق غير المترجمة 3' . من أبرز وظائفه تثبيت الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) لتنظيم التعبير الجيني. [ 7 ] تؤثر تعديلات ما بعد الترجمة المختلفة لبروتين HuR على موقعه داخل الخلية وعلى استقرار ارتباطه بالحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA). [ 8 ]

بناء

من بين عائلة بروتينات ELAV/Hu المرتبطة بالحمض النووي الريبي في الثدييات، يُعد HuR البروتين الوحيد الذي يُعبر عنه في جميع أنحاء الجسم ، بينما توجد البروتينات الثلاثة الأخرى بشكل أساسي في الأنسجة العصبية. [ 9 ] يتميز HuR ببنية أولية محفوظة جيدًا مقارنةً بأفراد عائلته، ويحتوي على نمطين متجاورين للتعرف على الحمض النووي الريبي (RRMs) بالقرب من الطرف الأميني ، يليهما منطقة مفصلية مرنة بجوار نمط RRM أخير عند الطرف الكربوكسيلي . [ 5 ] تحتوي كل منطقة من مناطق RRM في HuR على حلزونين ألفا مع عدة صفائح بيتا متوازية عكسيًا في بنيتها الثانوية ، وطرف أميني بطول 20 حمضًا أمينيًا قبل RRM1 وRRM2، ورابط بطول 12 حمضًا أمينيًا يربط بينهما. [ 10 ] [ 11 ] يبلغ طول المنطقة المفصلية التي تربط RRM1 وRRM2 بـ RRM3 ستين حمضًا أمينيًا. [ 11 ]

ارتباط الحمض النووي الريبي

يبدو أن نطاق RRM1 هو الجزء الرئيسي المسؤول عن ربط الحمض النووي الريبي (RNA)، بينما يُساهم نطاق RRM2 في بعض الروابط الإضافية. [ 11 ] ووفقًا لدراسات التركيب البلوري، فإن نطاقي RRM1 وRRM2 يُطابقان تسلسلًا توافقيًا مُتوقعًا "متوسط ​​التخصص" . [ 12 ] [ 13 ] بالإضافة إلى ذلك، يُساهم نطاق RRM3 في تكوين ثنائيات ووحدات متعددة من بروتين HuR، مما يدعم ارتباط النطاقات الأخرى بعناصر الحمض النووي الريبي الغنية بالأدينين واليوراسيل (AU)، ولكن نطاق RRM3 نفسه يتمتع بقوة ارتباط متوسطة بالحمض النووي الريبي. [ 12 ] وقد ثبت أن نطاق RRM3 يرتبط بذيل متعدد الأدينين الطويل وجزيئات الحمض النووي الريبي الغنية بالأدينين واليوراسيل. [ 14 ]

وظيفة

وُجد أن هذا البروتين الرابط للحمض النووي الريبوزي (RNA) يشارك في عدد من العمليات الخلوية الهامة لدى الثدييات، بما في ذلك التطور الجنيني، والاستجابات للضغط النفسي، والجهاز المناعي. [ 15 ] تُعدّل التعديلات اللاحقة للترجمة لبروتين HuR، بما في ذلك الفسفرة ، والنيدلة ، والمثيلة، واليوبيكويتين، كلٌّ منها، موضع البروتين وتعبيره بطرق فريدة. تُغيّر تعديلات مثل المثيلة واليوبيكويتين ألفة بروتين HuR للحمض النووي الريبوزي (RNA). [ 8 ] وباعتباره منظمًا هامًا للتنظيم ما بعد النسخي، يرتبط عدم استقرار بروتين HuR من الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) بتحلل النسخة. [ 16 ]

يمكن أن تحدث فسفرة بروتين HuR بواسطة كينازات معتمدة على السيكلين (cdks)، مما يؤثر على تموضعه داخل الخلية بطريقة تعتمد على دورة الخلية. [ 17 ] بالإضافة إلى ذلك، يلعب كيناز نقطة التفتيش 2 دورًا هامًا في فسفرة بروتين HuR أثناء الإجهاد السام للخلايا ، مما يعزز انفصال بروتين HuR عن نسخة mRNA المستهدفة. [ 18 ]

بالإضافة إلى ذلك، يؤدي ارتباط اليوبيكويتين ببروتين HuR بواسطة إنزيم E3 ليغاز في كثير من الحالات إلى تحلله بواسطة البروتيازوم . على سبيل المثال، يقوم مثبط ورم المريء ECRG2 بارتباط اليوبيكويتين ببروتين HuR أثناء تلف الحمض النووي، مما يعزز تحلله. [ 19 ] مع ذلك، في حالات أخرى، يعزز ارتباط اليوبيكويتين انفصال بروتين HuR عن نسخته، مثل ارتباط اليوبيكويتين ببعض بقايا الليسين في نطاق RRM3 مما يؤدي إلى انفصاله عن نسخة mRNA لبروتين P21 ومثبطات الأورام الأخرى. [ 20 ]

علاوة على ذلك، وكما هو شائع في بروتينات الثدييات الأخرى، يخضع بروتين HuR لعملية مثيلة عند بقايا الأرجينين. [ 21 ] على سبيل المثال، تقوم إنزيمات ميثيل ترانسفيراز الأرجينين البروتينية (PRMTs) بمثيلة بروتين HuR لتعزيز استقرار الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) لبعض النسخ المستهدفة، مثل SIRT1 في خلايا HeLa . [ 22 ]

ثبت أن بروتين HuR يثبط عملية تكوين miR-7 . [ 23 ] [ 24 ] كما ثبت أن الجزيئات الصغيرة تستهدف تفاعلات HuR/RNA، مما يؤدي إلى تأثير وظيفي على الأهداف النهائية. [ 25 ] [ 26 ]

سرطان

على الرغم من الدور الحيوي الذي يلعبه بروتين HuR في تنظيم النسخ الجيني ، إلا أن هناك زيادة ملحوظة في مستوياته في أنواع عديدة من السرطان، والتي ترتبط بحالة الورم الخبيث أو النقيلي، مما زاد من أهميته كهدف علاجي محتمل في العديد من الدراسات السرطانية. ويشير وفرة بروتين HuR إلى دوره في تعزيز تكوين الأوعية الدموية ، وتكاثر الخلايا، وخصائصه المضادة للاستماتة في الخلايا السرطانية، ويُعزى ذلك على الأرجح إلى تأثيره في تثبيت الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) وانتشاره الواسع في الأنسجة البشرية. [ 27 ]

المثبطات

مراجع

  1. 1 2 3 GRCh38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSG00000066044 Ensembl ، مايو 2017
  2. 1 2 3 GRCm38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSMUSG00000040028 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. 1 2 ما دبليو جيه، تشينغ إس، كامبل سي، رايت إيه، فورنو إتش (أبريل 1996). "استنساخ وتوصيف بروتين HuR، وهو بروتين شبيه بـ Elav يُعبر عنه في كل مكان" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 271 (14): 8144-8151 . doi : 10.1074/jbc.271.14.8144 . PMID 8626503 . 
  6. ما دبليو جيه، فورنو إتش (يناير 1997). " تحديد موقع جين HuR البشري على الكروموسوم 19p13.2". علم الوراثة البشرية . 99 (1): 32-33 . doi : 10.1007/s004390050305 . PMID 9003489. S2CID 32509747 .  
  7. "Entrez Gene: ELAVL1 ELAV (المميت الجنيني، الرؤية غير الطبيعية، ذبابة الفاكهة)-شبيه 1 (مستضد Hu R)" .
  8. 1 2 دولر أ، بفيلشيفتر ج، إيبرهاردت و (ديسمبر 2008). "مسارات الإشارات التي تنظم انتقال بروتين HuR الرابط للـ mRNA بين النواة والسيتوبلازم". الإشارات الخلوية . 20 (12): 2165-2173 . doi : 10.1016/j.cellsig.2008.05.007 . PMID 18585896 . 
  9. أنتيك د، كين جيه دي (أغسطس 1997). "بروتينات ربط الحمض النووي الريبوزي غير الطبيعية المميتة للجنين، والتي تشارك في النمو والتمايز والتعبير الجيني بعد النسخ" . المجلة الأمريكية لعلم الوراثة البشرية . 61 (2): 273-278 . doi : 10.1086/514866 . PMC 1715898. PMID 9311730 .  
  10. كليري أ، بلاتر م، ألان ف.هـ (يونيو 2008). "أنماط التعرف على الحمض النووي الريبي: مملة؟ ليس تمامًا". الرأي الحالي في البيولوجيا التركيبية . 18 (3): 290-298 . doi : 10.1016/j.sbi.2008.04.002 . PMID 18515081 . 
  11. وانغ هـ ، زينغ ف، ليو كيو، ليو هـ، ليو زد، نيو إل، وآخرون (مارس 2013). "تخضع بنية نطاقات ارتباط ARE لمستضد HuR (HuR) لتغيرات بنيوية أثناء ارتباط الحمض النووي الريبي". مجلة Acta Crystallographica، القسم د، علم البلورات البيولوجية ، 69 (الجزء 3): 373-380 . doi : 10.1107/S0907444912047828 . PMID 23519412 .  
  12. 1 2 بابيس م، بوبوفيتش ج م، ستيل ر، فرنانديز-راموس د، أسامي س، وارنر ل، وآخرون . (يناير 2019). "تتضمن الوظيفة البيولوجية لبروتين HuR عملية التضاعف بوساطة RRM3 وربط الحمض النووي الريبي بواسطة جميع نطاقات RRM الثلاثة" . مجلة أبحاث الأحماض النووية . 47 (2): 1011-1029 . doi : 10.1093/nar/gky1138 . PMC 6344896. PMID 30418581 .   
  13. وانغ إكس، تاناكا هول تي إم (فبراير 2001). "الأساس البنيوي لتعرف بروتين HuD على الحمض النووي الريبي الغني بعنصر AU". مجلة Nature Structural Biology . 8 (2): 141-145 . doi : 10.1038/84131 . PMID 11175903 . 
  14. ما دبليو جيه، تشونغ إس، فورنو إتش (سبتمبر 1997). "ترتبط البروتينات الشبيهة بـ Elav بالعناصر الغنية بـ AU وذيل عديد الأدينين في mRNA" . أبحاث الأحماض النووية . 25 (18): 3564-3569 . doi : 10.1093/ nar /25.18.3564 . PMC 146929. PMID 9278474 .  
  15. كاتسانو ف، ميلاتوس س، ياكوفاكي أ، سغانتزيس ن، كوتسوني أ، أليكسيو م، وآخرون (مايو 2009). " بروتين Elavl1/HuR الرابط للحمض النووي الريبي ضروري لتكوين تفرعات المشيمة ونمو الجنين" . علم الأحياء الجزيئي والخلوي . 29 (10): 2762-2776 . doi : 10.1128/MCB.01393-08 . PMC 2682039. PMID 19307312 .   
  16. برينان سي إم، ستيتز جيه إيه (فبراير 2001). " استقرار بروتين HuR و mRNA" . علوم الحياة الخلوية والجزيئية . 58 (2): 266-277 . doi : 10.1007/PL00000854 . PMC 11146503. PMID 11289308 .  
  17. كيم إتش إتش، وعبد المحسن ك، ولال أ، وبولمان ر، ويانغ إكس، وغالبان إس، وآخرون . (يوليو 2008). "تراكم بروتين HuR النووي من خلال الفسفرة بواسطة Cdk1" . الجينات والتطور . 22 (13): 1804-1815 . doi : 10.1101/gad.1645808 . PMC 2492667. PMID 18593881 .   
  18. يو تي إكس، وانغ بي واي، راو جيه إن، زو تي، ليو إل، شياو إل، وآخرون . (أكتوبر 2011). "تنظيم فسفرة HuR المعتمدة على Chk2 لترجمة mRNA للأوكلودين ووظيفة الحاجز الظهاري" . مجلة أبحاث الأحماض النووية . 39 (19): 8472-8487 . doi : 10.1093/nar/gkr567 . PMC 3201881. PMID 21745814 .   
  19. لوتشيسي سي، شيخ إم إس، هوانغ واي (مايو 2016). "التنظيم السلبي لبروتين HuR الرابط للحمض النووي الريبي بواسطة مثبط الورم ECRG2". أونكوجين . 35 (20): 2565-2573 . doi : 10.1038/onc.2015.339 . PMID 26434587 . 
  20. تشو إتش إل، جينغ سي، لو جي، لو إتش (مايو 2013). "يعمل معقد p97-UBXD8 على زعزعة استقرار الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) عن طريق تعزيز إطلاق بروتين HuR المُيوبيكويتين من معقد mRNP" . الجينات والتطور . 27 (9): 1046-1058 . doi : 10.1101/gad.215681.113 . PMC 3656322. PMID 23618873 .  
  21. بيدفورد إم تي، كلارك إس جي (يناير 2009). " مثيلة الأرجينين في بروتينات الثدييات: من، وماذا، ولماذا" . الخلية الجزيئية . 33 (1): 1-13 . doi : 10.1016/j.molcel.2008.12.013 . PMC 3372459. PMID 19150423 .  
  22. كالفانيز، ف.، لارا، إ.، سواريز-ألفاريز، ب.، أبو داود، ر.، فاسكيز-شانتادا، م.، مارتينيز-شانتار، م.ل.، وآخرون . (أغسطس 2010). "تنظيم سيرتوين 1 للجينات التطورية أثناء تمايز الخلايا الجذعية" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 107 (31): 13736-13741 . Bibcode : 2010PNAS..10713736C . doi : 10.1073/pnas.1001399107 . PMC 2922228. PMID 20631301 .   
  23. شودري إن آر، دي ليما ألفيس إف، دي أندريس أجوايو إل، غراف تي، كاسيريس جي إف، رابسيلبر جي، وآخرون . (يناير 2013). "التحكم في الأنسجة الخاصة بالتكوين الحيوي miR-7 المخصب بالدماغ" . الجينات والتنمية . 27 (1): 24– 38. دوى : 10.1101/gad.199190.112 . بمك 3553281 . بميد 23307866 .   
  24. ليبيديفا إس، ينس إم، ثيل كيه، شوانهاوسر بي، سيلباخ إم، لاندثالر إم، وآخرون . (أغسطس 2011). "تحليل شامل للترانسكريبتوم للتفاعلات التنظيمية لبروتين ربط الحمض النووي الريبي HuR". الخلية الجزيئية . 43 (3): 340-352 . doi : 10.1016/j.molcel.2011.06.008 . PMID 21723171 .  
  25. Zhu S, Choudhury NR, Rooney S, Pham NT, Koszela J, Kelly D, et al. (يونيو 2021). "المسح النانوي البؤري بتقنية سحب الحمض النووي الريبوزي (RP-CONA) يكشف عن الكيرسيتين كمثبط لتفاعل pri-miR-7/HuR الذي يقلل من مستويات ألفا-سينوكلين" . مجلة أبحاث الأحماض النووية . 49 (11): 6456-6473 . doi : 10.1093/nar/gkab484 . PMC 8216281. PMID 34107032 .   
  26. إيدلين ن، كريشنامورثي س، وولتشيك م، فخري م، ليتشوفسكي م، ستيك ن، وآخرون . (يناير 2025). "تأثيرات الاستئصال الجيني والتثبيط الدوائي لـ HuR على التعبير الجيني، واستقلاب الحديد، ومستويات الهرمونات" . بي إم سي بيولوجي . 23 (1) 24. doi : 10.1186/s12915-025-02131-z . PMC 11756078. PMID 39849491 .   
  27. عبد المحسن ك، غروسبي م (2010). "التنظيم ما بعد النسخي لخصائص السرطان بواسطة HuR" . مراجعات وايلي متعددة التخصصات. الحمض النووي الريبي . 1 (2): 214-229 . doi : 10.1002/wrna.4 . PMC 3808850. PMID 21935886 .  
  • يوفر PDBe-KB نظرة عامة على جميع معلومات البنية المتاحة في بنك بيانات البروتين (PDB) للبروتين البشري الشبيه بـ ELAV-1

تتضمن هذه المقالة نصًا من المكتبة الوطنية الأمريكية للطب  ()، وهو ملكية عامة .