فو4

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

يُعدّ Pho4 بروتينًا يحتوي على عامل نسخ ذي بنية حلزونية-حلقية-حلزونية أساسية (bHLH) . يوجد هذا البروتين في الخميرة Saccharomyces cerevisiae وأنواع أخرى من الخميرة. [ 2 ] يعمل Pho4 كعامل نسخ لتنظيم الجينات المستجيبة للفوسفات الموجودة في خلايا الخميرة. [ 3 ] يستطيع بروتين Pho4 المتجانس القيام بذلك عن طريق الارتباط بتسلسلات الحمض النووي التي تحتوي على موقع ارتباط bHLH 5'-CACGTG-3'. [ 4 ] يوجد هذا التسلسل في محفزات الجينات التي يتم تنظيمها تصاعديًا استجابةً لتوافر الفوسفات ، مثل جين PHO5. [ 5 ]

بناء

تُمثَّل المناطق الحلزونية بأشرطة، بينما تُمثَّل عناصر البنية الثانوية غير المنتظمة بأنابيب رفيعة. الجزيئان A وB ملونان باللون السماوي والأخضر الليموني على التوالي. تظهر البنية الحلزونية بوضوح في منطقة الحلقة. [ 3 ] يتكون بروتين PHO4 من 312 حمضًا أمينيًا (يوشيدا وآخرون، 1989) ويحتوي على أربعة نطاقات وظيفية. [ 6 ] يُعد PHO4 أحد البروتينات التنظيمية الضرورية لنسخ جينات PHO5 وPHO81 وPHO84. [ 6 ] يتكون نطاق ارتباط الحمض النووي لبروتين PHO4 من حلزونين، يُشار إليهما بـ H1 وH2، يفصل بينهما حلقة طويلة تحتوي على منطقة حلزونية ألفا جديدة. يرتبط PHO4 بالحمض النووي على شكل ثنائي متجانس، ويتشكل من وحدتين فرعيتين متوازيتين في حزمة رباعية الحلزونات يسارية الالتفاف. [ 6 ] يفتقر بروتين PHO4 إلى شبكة هيدروجينية داخلية. [ 6 ]

الآلية

يُعدّ Pho4 عامل نسخ يُساعد في تنظيم نمو الخلايا. [ 7 ] عند تنشيطه، ينتقل Pho4 إلى النواة. يحتوي Pho4 على عامل تبادل نووي يرتبط به بروتين إمبورتين. يرتبط بروتين إمبورتين بعامل التبادل النووي الخاص به، مما يُساعد في نقل البروتين المُوسَم بعامل التبادل النووي إلى النواة. بالإضافة إلى ذلك، يرتبط عامل نسخ آخر يُعرف باسم Pho2 بـ Pho4، ويُساعده على الارتباط بإحكام بموقع ارتباطه على جيناته المستهدفة. [ 7 ] بذلك تكتمل مجموعة عوامل الارتباط التي يحتاجها Pho4 ليتمكن من العمل كعامل نسخ عن طريق زيادة نسخ الجينات المُستجيبة للفوسفات.

أنظمة

قمع

يُلاحظ انخفاض في تنظيم عامل النسخ Pho4 عندما تكون خلية الخميرة غنية بالفوسفات. في ظل تركيزات عالية من الفوسفات، يُلاحظ أن كينازًا معتمدًا على السيكلين، يُعرف باسم PHO80-PHO50، يُفسفر PHO4 على بقايا السيرين الخاصة به (أونيل وآخرون، 209-212). [ 8 ] يؤدي هذا إلى حجب مواقع ارتباط الإمبورتين وعامل النسخ Pho2، مما يسمح للمستقبل Msn5p بالمساعدة في إزالة بروتين Pho4 من النواة وإعادته إلى السيتوبلازم. [ 9 ] بالإضافة إلى ذلك، ولأن موقع ارتباط الإمبورتين على بروتين Pho4 محجوب عن عملية الفسفرة التي يخضع لها PHO4، فإن PHO4 لا يعود قادرًا على الانتقال إلى النواة.

التنظيم التصاعدي

يُلاحظ ارتفاع مستوى بروتين Pho4 في خلايا الخميرة التي تعاني من نقص الفوسفات. ويعود ذلك إلى تثبيط كيناز PHO80-PHO85 المعتمد على السيكلين بواسطة مثبط PHO81 المعتمد على السيكلين. [ 8 ] في التركيزات المنخفضة من الفوسفات، يستطيع مثبط كيناز PHO80-PHO85 المعتمد على السيكلين منع PHO80-PHO85 من فسفرة PHO4 عند بقايا السيرين. [ 8 ] عند حدوث ذلك، يرتبط كل من الإمبورتين وPHO2 بـ PHO4 ويساعدان في انتقاله وارتباطه بإحكام بموقع ارتباطه على جين PHO5، مما يؤدي إلى ارتفاع مستوى تعبيره. [ 8 ]

مراجع

  1. ↑ PDB : 1a0a ​;شيميزو تي، توموتو إيه، إيهارا كيه، شيميزو إم، كيوغوكو واي، أوغاوا إن، وآخرون  . (أغسطس 1997). "البنية البلورية لمركب نطاق bHLH لبروتين PHO4 مع الحمض النووي: التعرف على القواعد المجاورة" . مجلة EMBO . 16 (15): 4689-97 . doi : 10.1093/emboj/16.15.4689 . PMC 1170095. PMID 9303313 .  
  2. ↑ بيربن جي، ليجران إم، جيليكيه في، هيلجر إف (1990). "جين تنظيم الخميرة PHO4 يشفر نمط حلزون-حلقة-حلزون". الخميرة . 6 ( 5): 451-454 . doi : 10.1002/yea.320060510 . PMID 2220078. S2CID 40974115 .  
  3. 1 2 شيميزو تي، توموتو أ، إيهارا ك، شيميزو إم، كيوغوكو واي، أوغاوا إن، وآخرون . (أغسطس 1997). "البنية البلورية لمركب نطاق bHLH لبروتين PHO4 مع الحمض النووي: التعرف على القواعد المجاورة" . مجلة EMBO . 16 (15): 4689-97 . doi : 10.1093/emboj/16.15.4689 . PMC 1170095. PMID 9303313 .   
  4. ↑ شاو د، كريسي سي إل، بيرغمان إل دبليو (فبراير 1998). "يُعدّ وجود بقايا السيستين في اللولب الثاني من نطاق bHLH ضروريًا لتكوين ثنائي متجانس لعامل النسخ Pho4p في الخميرة" . مجلة أبحاث الأحماض النووية . 26 (3): 710-714 . doi : 10.1093/nar/26.3.710 . PMC 147311. PMID 9443961 .  
  5. ↑ أوغاوا ن، أوشيما ي (مايو 1990). "المجالات الوظيفية لبروتين تنظيمي إيجابي، PHO4، للتحكم النسخي في مجموعة جينات الفوسفاتاز في الخميرة Saccharomyces cerevisiae" . علم الأحياء الجزيئي والخلوي . 10 (5): 2224-2236 . doi : 10.1128/mcb.10.5.2224 . PMC 360570. PMID 2183025 .  
  6. 1 2 3 4 أوغاوا ن، أوشيما ي (مايو 1990). "المجالات الوظيفية لبروتين تنظيمي إيجابي، PHO4، للتحكم النسخي في منظم الفوسفاتاز في الخميرة Saccharomyces cerevisiae" . علم الأحياء الجزيئي والخلوي . 10 (5): 2224-36 . doi : 10.1128/mcb.10.5.2224 . PMC 360570. PMID 2183025 .  
  7. 1 2 ليم دبليو، ماير بي (2015). إشارات الخلية: المبادئ والآليات . نيويورك، نيويورك: جارلاند ساينس. ص 119-120 . 
  8. 1 2 3 4 أونيل إي إم، كافمان أ، جولي إي آر، أوشيا إي كيه (يناير 1996). "تنظيم التموضع النووي لـ PHO4 بواسطة معقد السيكلين-CDK PHO80-PHO85". مجلة ساينس . 271 (5246): 209-212 . Bibcode : 1996Sci...271..209O . doi : 10.1126/science.271.5246.209 . PMID 8539622. S2CID 46507331 .  
  9. ↑ "PHO4 | SGD" . www.yeastgenome.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10-05-2021 .