بيرفورين-1

البرفورين -1 (PRF)، الذي يُشفّر بواسطة جين PRF1، هو بروتين سام مُكوِّن للمسام، يتواجد في الحبيبات الإفرازية للخلايا اللمفاوية التائية السامة (CTLs) والخلايا القاتلة الطبيعية (NK). وتُعرف هذه الخلايا مجتمعةً باسم الخلايا اللمفاوية السامة (CLs). [ 5 ]

اكتشاف

اكتُشف البرفورين لأول مرة عام 1983، ثم استُنسخ من مكتبة التعبير الجيني عام 1988 باستخدام التفاعل المتبادل للأجسام المضادة للمتممة C9. وأظهرت مقارنة التسلسل تشابهاً ملحوظاً بين البروتينين في منطقة مركزية محددة، تُسمى نطاق "مركب مهاجمة الغشاء/البرفورين" (MACPF). [ 6 ]

البنية والوظيفة

يُعد تنقية البرفورين أمراً صعباً نظراً لميله إلى فقدان النشاط والاستقرار في المحلول، ولم يتم إنتاج شكل مُعاد التركيب منه بنجاح إلا مؤخراً. [ 7 ]

البرفورين بروتين محلل للخلايا مكون للمسام ، يوجد في حبيبات الخلايا اللمفاوية التائية السامة (CTLs) والخلايا القاتلة الطبيعية (NK) . عند تحلل الحبيبات ، تنتقل جزيئات البرفورين إلى الخلية المستهدفة بمساعدة الكالريتيكولين ، الذي يعمل كبروتين مرافق لمنع تحلل البرفورين. ثم يرتبط البرفورين بالغشاء البلازمي للخلية المستهدفة عبر الفوسفوليبيدات الغشائية، بينما يرتبط الفوسفاتيديل كولين بأيونات الكالسيوم لزيادة ألفة البرفورين للغشاء. [ 8 ] يتجمع البرفورين في شكل قليل الوحدات بطريقة تعتمد على الكالسيوم (Ca2+) لتكوين مسام على سطح الخلية المستهدفة. تسمح المسام المتكونة بالانتشار السلبي لمجموعة من البروتيازات المحفزة للموت الخلوي المبرمج، والمعروفة باسم الجرانزيمات ، إلى داخل الخلية المستهدفة. [ 9 ] الجزء المحلل للغشاء من البرفورين هو نطاق MACPF . [ 10 ] تتشابه هذه المنطقة مع السيتوليسينات المعتمدة على الكوليسترول من البكتيريا موجبة الجرام. [ 11 ]

تم التشكيك في المفهوم الأولي لنموذج مسام غشاء البلازما عندما كشفت الأبحاث أن إنزيم غرانزيم ب يمكن أن يخضع لعملية البلعمة الخلوية بشكل مستقل عن البرفورين. علاوة على ذلك، أظهرت التجارب أنه يمكن تحفيز موت الخلايا المبرمج بإضافة البرفورين إلى الخلايا المغسولة التي سبق لها أن ابتلعت إنزيم غرانزيم ب، حتى في غياب البرفورين أثناء عملية البلعمة الخلوية. في ضوء هذه النتائج، اقترح فروليش وزملاؤه أن تأثير البرفورين قد لا يحدث على غشاء البلازما كما كان يُعتقد سابقًا، بل على غشاء الحويصلة الإندوسومية. [ 12 ] واقترحوا أن البرفورين يُرجح أنه يُسهل إطلاق إنزيمات غرانزيم من الحويصلات الإندوسومية عن طريق تكوين مسام في غشاء الحويصلة الإندوسومية. [ 7 ]

يُظهر البرفورين تشابهًا بنيويًا ووظيفيًا مع مُكَوِّن المُتمِّم 9 (C9). ومثل C9، يُكَوِّن هذا البروتين أنابيبًا عبر الغشاء ، وهو قادر على تحليل مجموعة متنوعة من الخلايا المستهدفة بشكل غير مُحدد. يُعد هذا البروتين أحد البروتينات المُحَلِّلة الرئيسية للخلايا في الحبيبات المُحَلِّلة، ومن المعروف أنه جزيء مُؤثِّر رئيسي في تحليل الخلايا بوساطة الخلايا التائية والخلايا القاتلة الطبيعية. [ 13 ] يُعتقد أن البرفورين يعمل عن طريق إحداث ثقوب في غشاء البلازما، مما يُحفِّز تدفق الكالسيوم ويُفعِّل آليات إصلاح الغشاء. تُؤدي هذه الآليات إلى إدخال البرفورين والجرانزيمات إلى الجسيمات الداخلية المبكرة. [ 14 ]

الأهمية السريرية

الأعراض الحادة لاعتلال البرفورين - FHL

مع مطلع القرن الحادي والعشرين، تبيّن أن الفقدان التام لنشاط البرفورين يؤدي إلى اضطراب مناعي وراثي متنحي حاد ومميت يصيب الرضع، يُعرف باسم داء البلعمة الدموية اللمفاوية العائلي (FHL)، والذي يظهر عادةً قبل بلوغ الطفل 12 شهرًا من العمر. ولا يُمكن علاج هذه الحالة بفعالية إلا عن طريق زرع نخاع عظمي من متبرع غير قريب. [ 5 ]

تتضمن الآلية المرضية سلسلة من الأحداث اللاحقة الناتجة عن عجز الخلايا القاتلة الطبيعية والخلايا اللمفاوية التائية السامة للخلايا عن عرض البرفورين الوظيفي، وبالتالي فشلها في قتل الخلايا المستهدفة. عادةً ما يُظهر الرضع المصابون بهذه الحالة أعراض داء البلعمة الدموية اللمفاوية العائلي "الكلاسيكي" (FHL)، ويستوفون معظم أو كل المعايير الموضحة في HLH-2004. يتم تأكيد التشخيص من خلال انخفاض سمية الخلايا القاتلة الطبيعية، حيث تُظهر الخلايا القاتلة الطبيعية السليمة عادةً سميةً تأسيسيةً مستقلةً عن مسببات الأمراض، ومن خلال تحديد الطفرات في جينات مثل PRF1 وUNC13D وSTX11 وSTXBP2. [ 5 ]

حالات مرض البرفورين تحت الحادة

تشمل اعتلالات البرفورين تحت الحادة مجموعة متنوعة من الأعراض، جميعها ناتجة عن انخفاض جزئي ("شبه كلي") في نشاط الخلايا اللمفاوية السامة للخلايا (CL) بسبب طفرات ثنائية الأليل في أحد الجينات الأربعة المذكورة سابقًا. وعلى عكس الشكل الحاد، قد يكون تشخيص اعتلالات البرفورين تحت الحادة صعبًا نظرًا لأعراضها السريرية الأقل حدة والأكثر تقطعًا، ومسار المرض المتقطع، واختلاف سن الظهور، واستجابتها الإيجابية المتكررة للعلاجات غير النوعية المثبطة للمناعة أو المستأصلة للمناعة. [ 5 ]

الأعراض المزمنة لاعتلال البرفورين

تُعتبر اعتلالات البرفورين المزمنة مجموعة من الحالات المناعية الناتجة عن طفرات أحادية الأليل في جينات مرتبطة بداء البلعمة الدموية اللمفاوية العائلي (FHL). وتختلف هذه الحالات عادةً في أعراضها عن داء البلعمة الدموية اللمفاوية العائلي الكلاسيكي، وقد تشمل حالات مثل سرطانات الدم ومتلازمة تنشيط البلاعم، لا سيما لدى مرضى التهاب المفاصل الروماتويدي الشبابي. يبدأ ظهور الأعراض عادةً بعد سن الخامسة. علاوة على ذلك، تشير بعض الأبحاث إلى وجود ارتباط بين الاختلافات في جين PRF1 ونتائج زرع نخاع العظم الخيفي. ومع ذلك، لا تزال هذه الارتباطات مثيرة للجدل، حيث تفوق الدراسات التي تنفي وجود هذا الارتباط تلك التي تدعمه. [ 5 ]

التفاعلات

وقد ثبت أن البرفورين يتفاعل مع الكالريتيكولين . [ 15 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 GRCh38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSG00000180644 Ensembl ، مايو 2017
  2. 1 2 3 GRCm38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSMUSG00000037202 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 4 5 فوسكوبوينيك، آي.، وتراباني، جيه. إيه. (ديسمبر 2013). "اعتلال البرفورين: طيف من أمراض المناعة البشرية الناجمة عن خلل في توصيل البرفورين أو وظيفته" . فرونتيرز إن إيمونولوجي . 4 : 441. doi : 10.3389/fimmu.2013.00441 . PMC 3860100. PMID 24376445 .  
  6. برينان إيه جيه، تشيا جيه، تراباني جيه إيه، فوسكوبوينيك آي (أبريل 2010). "نقص البرفورين والقابلية للإصابة بالسرطان". موت الخلايا والتمايز . 17 (4): 607-615 . doi : 10.1038/cdd.2009.212 . PMID 20075937 . 
  7. 1 2 بيبكين، إم إي، وليبرمان، جيه (يونيو 2007). "إرسال قبلة الموت: التقدم المحرز في فهم كيفية عمل البرفورين" . الرأي الحالي في علم المناعة . تنشيط الخلايا اللمفاوية/وظائف الخلايا اللمفاوية المؤثرة. 19 (3): 301-308 . doi : 10.1016/j.coi.2007.04.011 . PMC 11484871. PMID 17433871 .  
  8. أوسينسكا، إيونا وآخرون. "البرفورين: عنصر مهم في الاستجابة المناعية." المجلة الأوروبية الوسطى لعلم المناعة، المجلد 39، العدد 1 (2014): 109-115. doi:10.5114/ceji.2014.42135
  9. تراباني، ج. أ. (ديسمبر 1995). "موت الخلايا المستهدفة المحفز بواسطة الخلايا التائية السامة والخلايا القاتلة الطبيعية يتضمن تآزرًا بين بروتين البيرفورين المُكوِّن للمسام، وإنزيم غرانزيم ب، وهو بروتين سيرين بروتياز". المجلة الأسترالية والنيوزيلندية للطب . 25 (6): 793-799 . doi : 10.1111/j.1445-5994.1995.tb02883.x . PMID 8770355 . 
  10. تشوب ج ، ماسون د، ستانلي ك ك (1986). "التشابه البنيوي/الوظيفي بين البروتينات المشاركة في تحلل الخلايا بوساطة المتممة والخلايا اللمفاوية التائية السامة". نيتشر . 322 ( 6082): 831-834 . Bibcode : 1986Natur.322..831T . doi : 10.1038/322831a0 . PMID 2427956. S2CID 4330219 .  
  11. روزادو سي جيه، باكلي إيه إم، لو آر إتش، بوتشر آر إي، كان دبليو تي، بيرد سي إتش، وآخرون . (سبتمبر 2007). " طية مشتركة تتوسط دفاع الفقاريات وهجوم البكتيريا" . مجلة ساينس . 317 (5844): 1548-1551 . Bibcode : 2007Sci...317.1548R . doi : 10.1126/science.1144706 . PMID 17717151. S2CID 20372720 .   
  12. فروليش سي جيه، أورث كيه، توربوف جيه، سيث بي، غوتليب آر، بابيور بي، وآخرون . (نوفمبر 1996). "نموذج جديد للسمية الخلوية بوساطة حبيبات الخلايا اللمفاوية. ترتبط الخلايا المستهدفة بالإنزيم الحبيبي ب وتستوعبه، ولكن هناك حاجة إلى عامل محلل للجسيمات الداخلية لتوصيله إلى السيتوبلازم وما يتبعه من موت مبرمج للخلايا" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 271 (46): 29073-29079 . doi : 10.1074/jbc.271.46.29073 . PMID 8910561 .  
  13. "Entrez Gene: PRF1 perforin 1 (بروتين تشكيل المسام)" .
  14. تيري ج، كيف د، بولان س، بوكرو إي، والش م، مارتينفاليه د، وآخرون (يونيو 2011). " مسام البيرفورين في غشاء الإندوسوم تحفز إطلاق غرانزيم ب المبتلع إلى سيتوبلازم الخلايا المستهدفة" . نيتشر إيمونولوجي . 12 (8): 770-777 . doi : 10.1038/ni.2050 . PMC 3140544. PMID 21685908 .   
  15. أندرين سي، بينكوسكي إم جيه، بيرنز كيه، أتكينسون إي إيه، كراهنبول أو، هوديج دي، وآخرون . (يوليو 1998). "التفاعل بين بروتين كالريتيكولين الرابط للكالسيوم وبيرفورين، وهو أحد مكونات حبيبات الخلايا التائية السامة للخلايا". الكيمياء الحيوية . 37 (29): 10386-10394 . doi : 10.1021/bi980595z . PMID 9671507 .  

للمزيد من القراءة

بيرفورين-1 في مرجع علم الوراثة المنزلي التابع للمكتبة الوطنية للطب