FOXJ1

بروتين صندوق الرأس الشوكي J1 هو بروتين يُشفَّر في الإنسان بواسطة جين FOXJ1 . [ 5 ] وهو عضو في عائلة عوامل النسخ Forkhead/winged helix ( FOX ) التي تُشارك في تكوين الأهداب . [ 6 ] يُعبَّر عن FOXJ1 في الخلايا الهدبية في الرئة، [ 7 ] والضفيرة المشيمية ، [ 8 ] والجهاز التناسلي ، [ 9 ] والكلى الجنينية، وفي مرحلة ما قبل تكوين القطع الجسدية للجنين. [ 10 ]

موقع الجين

يقع جين FOXJ1 البشري على الذراع الطويلة للكروموسوم 17، المنطقة 2، النطاق 5، النطاق الفرعي 1. [ 11 ]

بناء

يحتوي FOXJ1 على نطاق ارتباط بالحمض النووي محفوظ بطول 100 حمض أميني. [ 12 ]

وظيفة

يشفر هذا الجين أحد أفراد عائلة عوامل النسخ من عائلة رأس الشوكة . وقد تبين أن جينات مماثلة في سمك الزيبرا والفأر تنظم نسخ الجينات التي تتحكم في إنتاج الأهداب المتحركة. كما يعمل نظيره في الفأر على تحديد التناظر بين الجانبين الأيمن والأيسر . [ 5 ]

تكوين الأهداب

تعتمد عملية تكوين الأهداب الأولية على عامل النسخ FOXJ1، وهو ضروري لتكوين الخلايا الهدبية المتحركة . يشير بدء التعبير عن FOXJ1 إلى أن الخلايا مُهيأة لتصبح خلايا هدبية متحركة. [ 13 ] تبدأ الخلايا في تكوين الأهداب قبل تنشيط FOXJ1. يُحفز التنشيط حركة الجسم القاعدي ، والتحامه بالغشاء القمي، ونمو المحور الخيطي لاحقًا . [ 14 ] يُنظم البروتين p73، وهو أحد أفراد عائلة بروتينات p53، عامل النسخ FOXJ1 بشكل مباشر ، وهو ضروري لتكوين الخلايا الهدبية. يحتوي موقع بدء النسخ الخاص بـ FOXJ1، والذي يبلغ طوله 10000 زوج قاعدي، على ثلاثة مواقع ارتباط محددة التسلسل لـ p73. [ 15 ]

الجهاز المناعي

في خلايا الثدييات، ثبت أن FOXJ1 يثبط NFκB ، وهو منظم رئيسي في الاستجابة المناعية [ 16 ] ، كما يثبط الاستجابة الخلطية في الخلايا البائية . ويحدث هذا من خلال تنظيم مكون مثبط لـ NFκB يُسمى IκBβ وIL-6. [ 17 ]

تطوير

يُعبَّر عن جين FOXJ1 في مراحل مختلفة من التطور الجنيني، وذلك فيما يتعلق بإنبات الأسنان، وتكوين المينا، وظهارة الفم واللسان، وتكوين الغدد اللعابية تحت الفك السفلي وبصيلات الشعر. [ 18 ] يؤدي غياب التعبير عن جين FOXJ1 إلى انخفاض مستوى الكالباستاتين ، وهو مثبط لبروتياز الكالبين . يؤثر خلل تنظيم الكالبين على تثبيت الجسم القاعدي بالهيكل الخلوي القمي، مما يؤثر بدوره على تكوين المحور العصبي. [ 19 ] يُثبَّط التعبير عن جين FOXJ1 بواسطة الإنترلوكين-13. [ 20 ]

الأهمية السريرية

ترتبط تعدد الأشكال في هذا الجين بمرض الذئبة الحمراء الجهازية والتهاب الأنف التحسسي . [ 5 ]

وقد تبين أن العدوى الفيروسية للجهاز التنفسي تقلل من التعبير عن جين FOXJ1. وهذا يؤثر على تكوين الأهداب ويؤثر على عمل الأهداب المخاطية . [ 21 ]

سرطان الثدي

أظهرت الدراسات التي أجريت على خطوط أنسجة الثدي البشرية وأورام الثدي الأولية أن جين FOXJ1 يتعرض لفرط مثيلة غير طبيعي في الأورام الأولية. يعمل هذا الفرط في المثيلة على كبح إنتاج بروتين FOXJ1، وقد اقتُرح كحدث مهم محتمل في تكوين الورم. [ 22 ]

سرطان الخلايا الكلوية الصافية

أظهرت الدراسات ارتفاع مستوى التعبير عن جين FOXJ1 لدى مرضى سرطان الخلايا الكلوية الصافية، وهو مؤشر على مرحلة الورم، ودرجته النسيجية ، وحجمه. وارتبط ارتفاع مستوى التعبير عن FOXJ1 لدى مرضى سرطان الخلايا الكلوية الصافية بتشخيص سيئ. لذا، يُحتمل أن يكون FOXJ1 مؤشرًا جينيًا ورميًا لسرطان الخلايا الكلوية الصافية، وله قيمة كهدف علاجي. [ 23 ]

متلازمة أكسنفيلد-ريجر

يعاني مرضى متلازمة أكسنفيلد-ريجر من طفرة نقطية في جين PITX2، وهو بروتين منظم لجين FOXJ1 . ينظم PITX2، إلى جانب LEF-1 و β-Catenin، جين FOXJ1 . ويتفاعل FOXJ1 بدوره مع PITX2 لتكوين آلية تغذية راجعة إيجابية. في حالة الطفرة النقطية لـ PITX2، ورغم قدرته على الارتباط بـ FOXJ1، إلا أنه يفتقر إلى القدرة على تنشيط مُحفِّز FOXJ1 ، مما يؤدي إلى تشوهات في تكوين الوجه والفم، وهو أحد عوامل متلازمة أكسنفيلد-ريجر. [ 24 ]

استسقاء الرأس

ارتبطت الطفرات في هذا الجين بمتلازمة وراثية سائدة تتضمن استسقاء الرأس وعدم تناسق جانبي الجسم. [ 25 ] ، [ 26 ]

مراجع

  1. 1 2 3 GRCh38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSG00000129654 Ensembl ، مايو 2017
  2. 1 2 3 GRCm38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSMUSG00000034227 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 3 "Entrez Gene: forkhead box J1" .
  6. يو إكس، نغ سي بي، هاباشر إتش، روي إس (ديسمبر 2008). "عوامل النسخ Foxj1 هي منظمات رئيسية لبرنامج تكوين الأهداب المتحركة". علم الوراثة الطبيعية . 40 (12): 1445-1453 . doi : 10.1038/ng.263 . PMID 19011630. S2CID 205347068 .  
  7. بلات إي إن، يان إكس إتش، وورفيل إم كيه، هاميلوس دي إل، برودي إس إل (أغسطس 1999). "يرتبط التعبير عن عامل النسخ فوركهيد HFH-4 زمنيًا بتكوين الأهداب". المجلة الأمريكية لبيولوجيا الخلية الجزيئية التنفسية . 21 (2): 168-176 . CiteSeerX 10.1.1.317.9961 . doi : 10.1165/ajrcmb.21.2.3691 . PMID 10423398 .  
  8. ليم إل، تشو إتش، كوستا آر إتش (أبريل 1997). "يُعبَّر عن عامل النسخ الحلزوني المجنح HFH-4 أثناء تطور الظهارة الضفيرة المشيمية في جنين الفأر" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 94 (7): 3094-3099 . Bibcode : 1997PNAS...94.3094L . doi : 10.1073/pnas.94.7.3094 . PMC 20327. PMID 9096351 .  
  9. هاكيت بي بي، برودي إس إل، ليانغ إم، زيتز آي دي، برونز إل إيه، جيتلين جيه دي (مايو 1995). "البنية الأولية لعامل النسخ النووي للخلايا الكبدية/نظير رأس الشوكة 4 وتوصيف التعبير الجيني في الظهارة التنفسية والتناسلية النامية" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 92 (10): 4249-53 . Bibcode : 1995PNAS...92.4249H . doi : 10.1073/pnas.92.10.4249 . PMC 41921. PMID 7753791 .  
  10. بيليتييه جي جي، برودي إس إل، ليابيس إتش، وايت آر إيه، هاكيت بي بي (مارس 1998). "عامل نسخ بشري من نوع رأس الشوكة/الحلزون المجنح يُعبَّر عنه في ظهارة الرئة والكلى النامية". المجلة الأمريكية لعلم وظائف الأعضاء . 274 (3 الجزء 1): L351–9. doi : 10.1152/ajplung.1998.274.3.L351 . PMID 9530170 . 
  11. جاكسون، بي سي، كاربنتر، سي، نيبرت، دي دبليو، فاسيليو، في (يونيو 2010). "تحديث لعائلات جينات صندوق الرأس الشوكي (FOX) في الإنسان والفأر" . علم الجينوم البشري . 4 (5): 345-352 . doi : 10.1186/1479-7364-4-5-345 . PMC 3500164. PMID 20650821 .  
  12. كليفيدنس دي إي، أوفرديير دي جي، تاو دبليو، تشيان إكس، باني إل، لاي إي، وآخرون . (مايو 1993). "تحديد تسعة عوامل نسخ خاصة بالأنسجة من عائلة عامل النسخ النووي للخلايا الكبدية 3/مجال ربط الحمض النووي فوركهيد" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 90 (9): 3948-52 . Bibcode : 1993PNAS...90.3948C . doi : 10.1073/pnas.90.9.3948 . PMC 46423. PMID 7683413 .   
  13. جاين ر، بان ج، دريسكول جيه إيه، ويسنر جيه دبليو، هوانغ تي، غونستن إس بي، وآخرون . (ديسمبر 2010). "العلاقة الزمنية بين تكوين الأهداب الأولية والمتحركة في خلايا الظهارة التنفسية" . المجلة الأمريكية لبيولوجيا الخلية الجزيئية التنفسية . 43 (6): 731-739 . doi : 10.1165/rcmb.2009-0328OC . PMC 2993092. PMID 20118219 .   
  14. يو واي، هوانغ تي، ريتشر إي جيه، شميدت جيه إي، زابنر جيه، بوروك زد، وآخرون . (أبريل 2004). "دور عامل فوكس جيه 1 (foxj1) في تمايز الخلايا الظهارية الهدبية في المسالك الهوائية". المجلة الأمريكية لعلم وظائف الأعضاء. علم وظائف الخلايا والجزيئات الرئوية . 286 (4): L650–7. doi : 10.1152/ajplung.00170.2003 . PMID 12818891. S2CID 17661686 .   
  15. مارشال سي بي، مايز دي جيه، بيلر جيه إس، روزنبلث جيه إم، بويد كيه إل، سانتوس غواش جي إل، وآخرون (مارس 2016). "بروتين p73 ضروري لتكوين الأهداب المتعددة وينظم شبكة الجينات المرتبطة بـ Foxj1" . تقارير الخلية . 14 (10): 2289-300 . doi : 10.1016 / j.celrep.2016.02.035 . PMC 4794398. PMID 26947080 .   
  16. لين إل، سبور إم إس، جيرث إيه جيه، برودي إس إل، بينغ إس إل (فبراير 2004). "تعديل تنشيط الخلايا التائية المساعدة من النوع الأول والالتهاب بواسطة مثبط عامل النسخ النووي كابا بي Foxj1". مجلة ساينس . 303 (5660): 1017-20 . رمز Bibcode : 2004Sci...303.1017L . doi : 10.1126/science.1093889 . PMID 14963332. S2CID 85412475 .  
  17. لين إل، برودي إس إل، بينغ إس إل (يوليو 2005). "كبح تنشيط الخلايا البائية عن طريق تثبيط عامل النسخ النووي كابا بي (NF-kappa B) والإنترلوكين-6 (IL-6) بواسطة Foxj1" . مجلة علم المناعة . 175 (2): 951-958 . doi : 10.4049/jimmunol.175.2.951 . PMID 16002694 . 
  18. فينوجوبالان إس آر، أمين إم إيه، وانغ جيه، وونغ إل، كافندر إيه سي، ديسوزا آر إن، وآخرون . (ديسمبر 2008). " تعبير جديد وتنظيم نسخ جين FoxJ1 أثناء تكوين الوجه والفم" . علم الوراثة الجزيئية البشرية . 17 (23): 3643-54 . doi : 10.1093/hmg/ddn258 . PMC 2733810. PMID 18723525 .   
  19. جومبرتس، بي. إن.، وجونج-كوبر، إكس.، وهاكيت، بي. بي. (مارس 2004). "ينظم Foxj1 تثبيت الجسم القاعدي على الهيكل الخلوي للخلايا الظهارية الرئوية الهدبية" . مجلة علوم الخلية . 117 (الجزء 8): 1329-1337 . doi : 10.1242/jcs.00978 . PMID 14996907 . 
  20. جومبرتس، بي. إن.، كيم، إل. جيه.، فلاهيرتي، إس. إيه.، هاكيت، بي. بي. (سبتمبر 2007). " ينظم الإنترلوكين-13 فقدان الأهداب وتعبير جين foxj1 في ظهارة مجرى الهواء البشري" . المجلة الأمريكية لبيولوجيا الخلية الجزيئية التنفسية . 37 (3): 339-346 . doi : 10.1165/rcmb.2006-0400OC . PMC 2720122. PMID 17541011 .  
  21. لوك دي سي، والتر إم جيه، ويليامسون إم آر، بانغ إل، يو واي، سريشتا جيه إن، وآخرون . (ديسمبر 2001). "تأثيرات عدوى الفيروسات المخاطية على تعبير Foxj1 في خلايا الظهارة التنفسية، وتكوين الأهداب، ووظيفة الأهداب المخاطية" . المجلة الأمريكية لعلم الأمراض . 159 (6): 2055-2069 . doi : 10.1016/S0002-9440(10)63057- X . PMC 1850590. PMID 11733356 .   
  22. ديميركان ب، داير إل إم، جيراس إم، لوبينهوفر إي كيه، روبرتسون كيه دي، براون كيه دي (يناير 2009). "علم التخلق المقارن لأورام الثدي لدى الإنسان والفأر" . الجينات ، الكروموسومات والسرطان . 48 (1): 83-97 . doi : 10.1002/gcc.20620 . PMC 2929596. PMID 18836996 .  
  23. تشو ب، بياو ي، دونغ إكس، جين زد (سبتمبر 2015). "يزداد التعبير عن عامل النسخ Forkhead box J1 ويرتبط بتوقعات سير المرض لدى مرضى سرطان الخلايا الكلوية الصافية" . رسائل علم الأورام . 10 (3): 1487-1494 . doi : 10.3892/ol.2015.3376 . PMC 4533638. PMID 26622696 .  
  24. فينوجوبالان إس آر، أمين إم إيه، وانغ جيه، وونغ إل، كافندر إيه سي، ديسوزا آر إن، وآخرون . (ديسمبر 2008). " تعبير جديد وتنظيم نسخ جين FoxJ1 أثناء تكوين الوجه والفم" . علم الوراثة الجزيئية البشرية . 17 (23): 3643-54 . doi : 10.1093/hmg/ddn258 . PMC 2733810. PMID 18723525 .   
  25. والماير ج، فرانك د، شومارك أ، نوث-مينشن ت، سيندريك س، أولبريش هـ، وآخرون . (نوفمبر 2019). "طفرات جديدة في جين FOXJ1 تؤدي إلى اعتلال هدبي متحرك مصحوب باستسقاء الدماغ وتفاوت عشوائي في تناظر الجسم بين الجانبين الأيمن والأيسر" . المجلة الأمريكية لعلم الوراثة البشرية . 105 (5): 1030-1039 . doi : 10.1016/j.ajhg.2019.09.022 . PMC 6849114. PMID 31630787 .   
  26. هو سي سي، لي دي، بيري بي سي، تشنغ إس، كارول آر إس، جونسون إم دي، وآخرون (2023). " طفرات FOXJ1 غير المتجانسة تسبب عدم اكتمال تمايز الخلايا البطانية واستسقاء الدماغ المتصل" . علم الأحياء العصبي الخلوي والجزيئي . 43 : 4103-4116 . doi : 10.1007/s10571-023-01398-6 . 

للمزيد من القراءة

تتضمن هذه المقالة نصًا من المكتبة الوطنية الأمريكية للطب ، وهو متاح للعموم .