فيروبورتين

الفيروبورتين-1 ، المعروف أيضًا باسم ناقل المذاب من العائلة 40 العضو 1 (SLC40A1) أو الناقل المنظم بالحديد 1 (IREG1) ، هو بروتين يُشفّر في الإنسان بواسطة جين SLC40A1 . ^{[ 5 ]} الفيروبورتين بروتين غشائي ينقل الحديد من داخل الخلية إلى خارجها. وهو الناقل الوحيد المعروف لنقل الحديد. ^{[ 6 ]}

بعد امتصاص الحديد الغذائي في خلايا الأمعاء الدقيقة، يسمح بروتين الفيروبورتين بنقل هذا الحديد خارج تلك الخلايا إلى مجرى الدم. كما يتوسط الفيروبورتين في إخراج الحديد المعاد تدويره من البلاعم الموجودة في الطحال والكبد. ^{[ 7 ]}

يتم تنظيم الفيروبورتين بواسطة الهيبسيدين، وهو هرمون ينتجه الكبد؛ يرتبط الهيبسيدين بالفيروبورتين ويحد من نشاطه في إخراج الحديد، مما يقلل من وصول الحديد إلى بلازما الدم. ^{[ 8 ]} لذلك، فإن التفاعل بين الفيروبورتين والهيبسيدين يتحكم في توازن الحديد في الجسم .

تتكون عائلة الفيروبورتين من 400 إلى 800 حمض أميني ، ^{[ 9 ]} مع وجود هيستيدين محفوظ للغاية في الموضع 32 (H32)، وتحتوي على 8 إلى 12 نطاقًا غشائيًا محتملاً . يتكون الفيروبورتين البشري من 571 حمضًا أمينيًا. ^{[ 9 ]} عند حدوث طفرة في H32 لدى الفئران، يتعطل نشاط نقل الحديد. ^{[ 10 ]}

كشفت البنى البلورية الحديثة المُستخلصة من نظير بكتيري للفيروبورتين (من بكتيريا Bdellovibrio bacteriovorus ) أن بنية Fpn تُشبه بنية ناقلات عائلة المُسهِّلات الرئيسية (MFS). ^{[ 11 ] [ 12 ]} يقع موقع ارتباط الركيزة المُحتمل عند نقطة التقاء نصفي البروتين الطرفيين N و C ، ويمكن الوصول إليه بالتناوب من أيٍّ من جانبي غشاء الخلية، ^{[ 12 ]} وهو ما يتوافق مع ناقلات MFS.

يتم تنشيط تدفق الحديد عبر بروتين فيروبورتين بواسطة الكالسيوم ؛ وقد أظهرت دراسات أجريت على بروتين فيروبورتين البشري المُعبَّر عنه في بويضات الضفدع الأفريقي (Xenopus laevis) أن الكالسيوم عامل مساعد ضروري لبروتين فيروبورتين، لكن هذا البروتين لا ينقل الكالسيوم. ^{[ 12 ]} وبالتالي، لا يعمل بروتين فيروبورتين كناقل مضاد للحديد/الكالسيوم. ولا تزال القوة الدافعة الديناميكية الحرارية لبروتين فيروبورتين غير معروفة.

بالإضافة إلى الحديد، فقد ثبت أن بروتين الفيروبورتين البشري ينقل ^{الكوبالت} والزنك [ 13 ^{] والنيكل} [ 12 ^{] . وقد} يعمل الفيروبورتين أيضًا كمصدر للمنغنيز ^{[ 14 ]} .

يوجد بروتين فيروبورتين على الأغشية القاعدية الجانبية للظهارة المعوية للثدييات، بما في ذلك: ^{[ 15 ] [ 16 ]}

• الخلايا المعوية في الاثني عشر
• خلايا الكبد
• الخلايا البلعمية للجهاز الشبكي البطاني
• الخلايا الدهنية

يلعب بروتين فيروبورتين-1 دورًا هامًا في إغلاق الأنبوب العصبي وتشكيل الدماغ الأمامي . ^{[ 17 ]} تُجهض أجنة الفئران التي تفتقر إلى جين Slc40a1 قبل حدوث التكوين الجنيني ، مما يشير إلى أن بروتين Fpn1 المُشفّر ضروري وأساسي للنمو الجنيني الطبيعي. ^{[ 15 ]} يُعبّر عن Fpn1 في خلايا الطبقة المغذية المتعددة النوى في المشيمة والأديم الباطن الحشوي للفئران في اليوم 7.5 من التطور الجنيني. ^{[ 5 ] [ 15 ]} علاوة على ذلك، لاحظت العديد من الدراسات الاسترجاعية زيادة في حالات السنسنة المشقوقة التي تحدث بعد انخفاض تناول الأم للحديد أثناء التطور الجنيني. ^{[ 18 ] [ 19 ]}

أشارت دراسةٌ تناولت عواقب طفراتٍ مختلفةٍ في جين Slc40a1 لدى الفئران إلى ظهور العديد من العيوب الخطيرة في الأنبوب العصبي وتكوينه، بما في ذلك السنسنة المشقوقة، وانعدام الدماغ ، وبتر الدماغ الأمامي، وغيرها. ^{[ 17 ]} وبالنظر إلى نتائج الدراسات الحالية، يبدو أن هناك أدلةً قويةً على أن آليات نقل الحديد السليمة ضروريةٌ لإغلاق الأنبوب العصبي بشكلٍ طبيعي. علاوةً على ذلك، أشارت تجاربٌ أخرى إلى أن وجود بروتين Fpn1 ونشاطه ضروريٌ على طول المحور الأمامي الخلفي للحيوان لضمان إغلاق الأنبوب العصبي بشكلٍ سليم. ^{[ 17 ]}

من المعروف أن جين الفيروبورتين (SLC40A1) يُعبَّر عنه بمستوى منخفض لدى النساء المصابات بالعقم. وقد وُجد أن مستويات الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) الخاص به منخفضة لدى هؤلاء النساء، وتحديدًا في خلايا الحبيبية . علاوة على ذلك، يرتبط انخفاض التعبير عن الفيروبورتين بالعقم عند الأخذ في الاعتبار بعض العوامل مثل العمر وعادات التدخين. ومن الجدير بالذكر أيضًا أن انخفاض التعبير عن الفيروبورتين لا يقتصر على خلايا الحبيبية فحسب، بل يشمل أيضًا خلايا عنق الرحم لدى النساء المصابات بالعقم، وأن العلاقة بين العقم وانخفاض مستويات الفيروبورتين في هذه الخلايا تظهر بوضوح عند تعديل مستويات الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) للفيروبورتين وفقًا للعمر وحالة التدخين. ^{[ 20 ]}

يُثبَّط بروتين الفيروبورتين بواسطة الهيبسيدين، الذي يرتبط به ويُدخله إلى داخل الخلية. ^{[ 8 ]} ينتج عن ذلك احتباس الحديد داخل الخلايا المعوية ، والخلايا الكبدية، والبلعميات، مما يؤدي إلى انخفاض مستويات الحديد في مصل الدم. ويُعدّ هذا الأمر بالغ الأهمية في الخلايا المعوية، التي يؤدي تساقطها في نهاية دورة حياتها إلى فقدان كبير للحديد. يُصنَّع الهيبسيدين استجابةً للعديد من السيتوكينات، كما هو موضح في مقال الهيبسيدين ، وكذلك في هذا المقال لغانز. ^{[ 21 ]}

يخضع التعبير عن بروتين الفيروبورتين أيضًا لتنظيم آلية تنظيم بروتين تنظيم الحديد (IRP) . فإذا انخفض تركيز الحديد، يرتفع تركيز بروتين تنظيم الحديد، مما يثبط ترجمة الفيروبورتين ويزيد من تركيز الحديد والفيريتين داخل الخلايا . كما تُثبط ترجمة الفيروبورتين بعد النسخ بواسطة الحمض النووي الريبوزي الميكروي miR-485-3p، الذي يُنتج استجابةً لنقص الحديد. ^{[ 22 ]}

من المعروف أن الطفرات في جين الفيروبورتين تُسبب شكلاً وراثياً سائداً من فرط الحديد يُعرف باسم داء ترسب الأصبغة الدموية من النوع الرابع أو مرض الفيروبورتين. لا تكون آثار هذه الطفرات شديدة في الغالب، ولكن يُلاحظ طيف واسع من النتائج السريرية مع اختلاف الطفرات. ويرتبط الفيروبورتين أيضاً بفرط الحديد لدى الأفارقة . يُعد كل من الفيروبورتين والهيبسيدين بروتينين أساسيين لتنظيم توازن الحديد في الجسم.

يُعد الفيروبورتين جزءًا من عائلة الفيروبورتين (Fpn) . وتوجد أفراد هذه العائلة في جميع حقيقيات النوى في الحيوانات والنباتات، وكذلك في البروتيوكتيريا ، وهي مجموعة من البكتيريا. ^{[ 23 ]}

• بروتين فيروبورتين 1+ في رؤوس الموضوعات الطبية (MeSH) التابعة للمكتبة الوطنية الأمريكية للطب

اعتبارًا من تاريخ هذا التعديل ، تستخدم هذه المقالة محتوى من "2.A.100 عائلة الفيروبورتين (Fpn)" ، المرخصة بموجب رخصة المشاع الإبداعي نَسب المُصنَّف - الترخيص بالمثل 3.0 غير المُعدَّلة ، ولكن ليس بموجب رخصة جنو للوثائق الحرة (GFDL ). يجب الالتزام بجميع الشروط ذات الصلة.