PIZO2

📅 آخر تحديث: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة

يُعدّ المكون الثاني لقناة الأيونات الحساسة للميكانيكا من نوع بيزو بروتينًا يُشفّر في الإنسان بواسطة جين PIEZO2 . [ 5 ] يلعب بروتين PIEZO2 دورًا في نقل الإشارات الميكانيكية . يؤدي التنشيط الميكانيكي للقناة إلى إزالة استقطاب غشاء البلازما أو تنشيط سلسلة من الرسائل الثانوية . تم استنساخ PIEZO2 في عام 2010 بعد تحديد نظيره، PIEZO1 ، باستخدام الحمض النووي الريبوزي المتداخل الصغير (siRNA) لجينات مرشحة لقنوات الأيونات المنشطة ميكانيكيًا في خلايا عصبية فئران. [ 6 ] يتميز ببنية ثلاثية متجانسة، بثلاث شفرات منحنية على شكل قبة نانوية، بقطر 28 نانومترًا . [ 7 ] كلمة "بيزو" مشتقة من الكلمة اليونانية "piesi" التي تعني "الضغط".

بناء

رسم تخطيطي يوضح المكونات الهيكلية لمركب PIEZO2، وشكل القبة النانوية في الحالة المغلقة، وكيف تعمل المحفزات الميكانيكية على فتح القناة للسماح بتدفق الأيونات.

بروتينات بيزو هي بروتينات غشائية كبيرة محفوظة بين مختلف الأنواع، لكنها لا تُظهر تشابهًا تسلسليًا معروفًا مع أي فئة أخرى من البروتينات. تحتوي بروتينات بيزو على ما يقارب 2500-2800 حمض أميني، وذلك حسب النوع. [ 8 ] تم تحديد بنية بروتينات بيزو باستخدام المجهر الإلكتروني فائق البرودة . تتميز هذه البروتينات ببنية متجانسة ثلاثية تشبه المروحة، تتكون من ثلاث شفرات منحنية على شكل قبة نانوية بقطر 28 نانومتر وارتفاع محوري 17 نانومتر. [ 7 ] [ 9 ] تلتقي الوحدات الثلاث في المركز لتشكيل مسام موصلة للأيونات عبر الغشاء. [ 10 ] يوجد نطاق يشبه الغطاء على الجانب الخارجي للمسام، وقد يلعب دورًا في تنظيم تدفق الأيونات. [ 9 ] تحتوي كل وحدة من بروتين PIEZO2 على 38 نطاقًا غشائيًا، وهو أكبر عدد من النطاقات لأي بروتين معروف في الإنسان. [ 10 ] تقع 36 من هذه المجالات على الشفرة، وتشكل كل أربعة منها بنية متكررة تُسمى وحدة حلزونية عبر الغشاء أو تكرار بيزو. [ 9 ] تُشكل الشفرات شكل قبة نانوية تُشوه الانحناء الموضعي للغشاء. تحت تأثير الشد الجانبي الناتج عن الدهون والتغيرات في الانحناء الموضعي للغشاء، يمكن تسطيح القبة بشكل عكسي، وهي الطريقة المقترحة للكشف عن المحفزات الميكانيكية. [ 9 ] [ 10 ] تحتوي حلقة داخلية مكونة من 540 حمضًا أمينيًا على مجالات المزلاج والمشبك والشعاع لبروتين PIEZO2. [ 7 ] يبلغ طول مجال الشعاع 9 نانومترات، ويربط الشفرات بمنطقة المسام المركزية بالقرب من منطقة التثبيت. [ 9 ]

وظيفة

الوظيفة الجزيئية

PIEZO2 قناة كاتيونية تُفعَّل ميكانيكيًا. تُنتج PIEZO2 تيارًا استثاريًا عن طريق التوصيل غير الانتقائي للكاتيونات عبر المسام المركزي، مع تفضيل طفيف للكالسيوم . يؤدي تدفق الكاتيونات إلى إزالة استقطاب غشاء البلازما، ويمكنه تنشيط سلسلة من الإشارات الثانوية. [ 10 ] تستجيب التيارات التي تُنتجها PIEZO2 لكل من الوخز والشد، كما تم قياسها بتقنية التثبيت الموضعي للغشاء . [ 11 ] تتعطل قنوات PIEZO2 بشكل أسرع من قنوات PIEZO1، ويمكن أن تتعطل تحت تأثير التحفيز الميكانيكي المستمر. [ 8 ] تبلغ موصلية قناة PIEZO2 الواحدة ما بين 20 و30 بيكوسيمنز . [ 8 ]

الوظيفة الفسيولوجية

يُعتقد أن بروتين PIEZO2 يلعب دورًا في وظائف ميكانيكية حسية متنوعة، تشمل اللمس ، والإحساس بالوضع ، والإحساس بالألم ، والإحساس الداخلي . [ 10 ] [ 12 ] يُعبر عن PIEZO2 في الأنسجة الحسية، مثل العقد الحسية والخلايا الظهارية في المثانة والقولون والرئتين والمعدة. [ 6 ] [ 10 ] على سبيل المثال، يوجد PIEZO2 في أنواع الخلايا التي تستجيب للمس، مثل خلايا ميركل ، [ 11 ] ويُعتقد أنه يُنظم الاستجابة للمس الخفيف. [ 13 ] في الجهاز الهضمي ، يُعبر عن PIEZO2 في خلايا الغدد الصماء المعوية ، حيث يُمكنه إرسال إشارات لتمدد الأمعاء، ويشارك في إطلاق النواقل العصبية والهرمونات. كما يُعبر عن PIEZO2 في الخلايا العصبية الظهارية للرئتين، حيث يُمكنه استشعار الضغط في الجهاز التنفسي، ويلعب دورًا في تنظيم التنفس. في الجهاز البولي ، يُعدّ PIEZO2 المُستقبل الميكانيكي الرئيسي لتعصيب المثانة عند الضغوط المنخفضة. وإلى جانب PIEZO1، يلعب PIEZO2 دورًا في تنظيم ضغط الدم عبر منعكس الضغط . [ 10 ] كما يلعب دورًا في نمو الهيكل العظمي والغضاريف والحفاظ على توازنها ، وذلك من خلال استشعار انضغاط الخلايا الغضروفية . [ 14 ]

علم الأمراض

  • تسبب الطفرات المكتسبة للوظيفة في قناة الأيونات المنشطة ميكانيكياً PIEZO2 نوعًا فرعيًا من انحناء المفاصل البعيدة . [ 15 ]
  • أظهرت الفئران التي تفتقر إلى PIEZO2 في خلاياها العصبية الحسية حركات جسدية غير منسقة، مما يشير إلى أن PIEZO2 يلعب دورًا في الحس العميق لدى الثدييات . [ 16 ]
  • تربط طفرات جين PIEZO2 بين متلازمة غوردون (النوع الثالث من تقفع المفاصل الطرفي)، ومتلازمة ماردن-ووكر، وتقفع المفاصل (النوع الخامس من تقفع المفاصل الطرفي). [ 17 ]
  • تؤدي الطفرات التي تُفقد الوظيفة إلى فقدان حاد للإحساس بالوضع، وعدم الإحساس باللمس والاهتزاز، وضيق التنفس في الفترة المحيطة بالولادة ، وتشوهات حركية وهيكلية. [ 10 ] [ 16 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 GRCh38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSG00000154864 – Ensembl ، مايو 2017
  2. 1 2 3 GRCm38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSMUSG00000041482 – 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. ↑ "جين إنتريز: المكون 2 لقناة أيونية حساسة للميكانيكا من نوع بيزو" . تم الاسترجاع في 2013-08-06 .
  6. 1 2 كوست ب، ماثور ج، شميدت م، إيرلي ت ج، رانادي س، بيتروس م ج، وآخرون . (أكتوبر 2010). " Piezo1 وPiezo2 مكونان أساسيان لقنوات كاتيونية متميزة يتم تنشيطها ميكانيكيًا" . مجلة ساينس . 330 (6000): 55-60 . Bibcode : 2010Sci...330...55C . doi : 10.1126/science.1193270 . PMC 3062430. PMID 20813920 .   
  7. وانغ إل، تشو إتش، تشانغ إم، ليو دبليو، دينغ تي، تشاو كيو، وآخرون ( سبتمبر 2019). " بنية وآليات التحفيز الميكانيكي لقناة اللمس PIEZO2 لدى الثدييات". مجلة نيتشر . 573 ( 7773): 225-229 . Bibcode : 2019Natur.573..225W . doi : 10.1038/s41586-019-1505-8 . PMID 31435011. S2CID 201116189 .   
  8. 1 2 3 سواتين إل، فيوري إم، جافاتزو بي، فيتي إف، فاتشي بي، رايتيري آر، وآخرون . (يناير 2016). “الفيزياء الحيوية للقنوات الحساسة ميكانيكيًا بيزو 1 و بيزو 2”. الكيمياء الفيزيائية الحيوية . SIBPA 2014 - مؤتمر SIBPA الثاني والعشرون. 208 : 26– 33. دوى : 10.1016/j.bpc.2015.06.013 . بميد 26259784 .  
  9. 1 2 3 4 5 جيانغ واي، يانغ إكس، جيانغ جيه، شياو بي (يونيو 2021). "التصاميم الهيكلية وآليات التحفيز الميكانيكي لقنوات بيزو الحساسة للميكانيكا". اتجاهات في العلوم البيوكيميائية . 46 (6): 472-488 . doi : 10.1016/j.tibs.2021.01.008 . PMID 33610426 . 
  10. 1 2 3 4 5 6 7 8 Szczot M, Nicolls AR, Lam RM, Chesler AT (يونيو 2021). " شكل ووظيفة PIEZO2" . المراجعة السنوية للكيمياء الحيوية . 90 (90): 507-534 . doi : 10.1146/annurev-biochem-081720-023244 . PMC 8794004. PMID 34153212 .  
  11. وو جيه ، لويس إيه إتش، غراندل جيه (يناير 2017). "اللمس، والتوتر، والتحويل - وظيفة وتنظيم قنوات الأيونات الكهروإجهادية" . اتجاهات في العلوم البيوكيميائية . 42 (1): 57-71 . doi : 10.1016/j.tibs.2016.09.004 . PMC 5407468. PMID 27743844 .  
  12. ↑ تشنغ ز، وو ز، وو م، شي ل، تشن كيو (أغسطس 2025). "بروتين بيزو2 في بيولوجيا الاستشعار الميكانيكي: من التوازن الفسيولوجي إلى آليات تعزيز الأمراض" . تكاثر الخلايا e70112. doi : 10.1111/cpr.70112 . PMID 40781923 . 
  13. ↑ فوشير أ، نارجو ج، مانجوني م.إ، جوبلينج س (أكتوبر 2013). "ينظم piezo2b استجابة اللمس الخفيف لدى الفقاريات" . مجلة علم الأعصاب . 33 (43): 17089-17094 . doi : 10.1523/jneurosci.0522-13.2013 . PMC 6618434. PMID 24155313 .  
  14. ↑ تشين إل، هي تي، تشين إس، يانغ دي، يي دبليو، كاو إتش، وآخرون . (أكتوبر 2021). " أدوار بروتينات قنوات Piezo1/2 الحساسة للميكانيكا في الهيكل العظمي والأنسجة الأخرى" . أبحاث العظام . 9 (1) 44. doi : 10.1038/s41413-021-00168-8 . PMC 8526690. PMID 34667178 .   
  15. ↑ كوست ب، هوج ج، موراي إم إف، ستيتزيل ن، بانديل إم، جيوفاني إم إيه، وآخرون . (مارس 2013). "طفرات اكتساب الوظيفة في قناة الأيونات PIEZO2 المنشطة ميكانيكيًا تسبب نوعًا فرعيًا من تقفع المفاصل البعيد" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 110 (12): 4667-4672 . Bibcode : 2013PNAS..110.4667C . doi : 10.1073/pnas.1221400110 . PMC 3607045. PMID 23487782 .   
  16. 1 2 وو إس إتش، لوكاكس في، دي نويج جي سي، زيتسيفا دي، كريدل سي آر، فرانسيسكو أ، وآخرون . (ديسمبر 2015). "Piezo2 هي قناة النقل الميكانيكي الرئيسية لاستقبال الحس العميق" . علم الأعصاب الطبيعي . 18 (12): 1756–1762 . دوى : 10.1038 / nn.4162 . بمك 4661126 . بميد 26551544 .   
  17. ↑ ماكميلين إم جيه، بيك إيه إي، تشونغ جيه إكس، شيفلي كيه إم، باكينغهام كيه جيه، غيلدرسليف إتش آي، وآخرون . (مايو 2014). "طفرات في جين PIEZO2 تسبب متلازمة غوردون، ومتلازمة ماردن-ووكر، وانحناء المفاصل الطرفي من النوع 5" . المجلة الأمريكية لعلم الوراثة البشرية . 94 (5): 734-744 . doi : 10.1016/j.ajhg.2014.03.015 . PMC 4067551. PMID 24726473 .   

للمزيد من القراءة

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