بليكتين

البلكتين بروتين عملاق يوجد في جميع خلايا الثدييات تقريبًا ، ويعمل كحلقة وصل بين المكونات الرئيسية الثلاثة للهيكل الخلوي : خيوط الأكتين الدقيقة ، والأنيبيبات الدقيقة ، والخيوط المتوسطة . [ 5 ] إضافةً إلى ذلك، يربط البلكتين الهيكل الخلوي بالوصلات الموجودة في الغشاء البلازمي ، والتي تربط الخلايا المختلفة بنيويًا. ومن خلال تثبيت هذه الشبكات المختلفة معًا، يلعب البلكتين دورًا هامًا في الحفاظ على السلامة الميكانيكية والخصائص المرنة اللزجة للأنسجة . [ 6 ]

بناء

يوجد بروتين البلكتين في الخلايا على هيئة عدة أشكال متغايرة ناتجة عن التضفير البديل، جميعها بوزن جزيئي يبلغ حوالي 500 كيلو دالتون وأكثر من 4000 حمض أميني. [ 7 ] [ 8 ] يُعتقد أن بنية البلكتين عبارة عن ثنائي يتكون من لولب مركزي ملتف من حلزونات ألفا يربط بين نطاقين كرويين كبيرين (واحد في كل طرف). هذان النطاقان الكرويان مسؤولان عن ربط البلكتين بأهدافه المختلفة في الهيكل الخلوي. يتكون النطاق الكربوكسيلي الطرفي من 6 مناطق متكررة متماثلة للغاية. من المعروف أن النطاق الفرعي الواقع بين المنطقتين الخامسة والسادسة من هذا النطاق يرتبط بالخيوط المتوسطة، السيتوكيراتين والفيمينتين . في الطرف المقابل للبروتين، في النطاق الأميني الطرفي، تم تحديد منطقة مسؤولة عن الارتباط بالأكتين . [ 9 ] في عام 2004، تم تحديد البنية البلورية الدقيقة لنطاق ارتباط الأكتين (ABD) في الفئران، وتبين أنه يتكون من نطاقين متماثلين مع الكالبونين (CH). [ 10 ] يُعبَّر عن بروتين البلكتين في جميع أنسجة الثدييات تقريبًا. في عضلة القلب والعضلات الهيكلية ، يتمركز البلكتين في كيانات متخصصة تُعرف باسم أقراص Z. [ 11 ] يرتبط البلكتين بالعديد من البروتينات، بما في ذلك الفينكولين ، وDES ، [ 12 ] والأكتين، [ 6 ] [ 13 ] والفودرين، [ 6 ] [ 13 ] والبروتينات المرتبطة بالأنيبيبات الدقيقة، [ 6 ] [ 13 ] واللامينين النووي B، [ 6 ] [ 13 ] وSPTAN1 ، [ 14 ] [ 15 ] والفيمينتين ، [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] و ITGB4 . [ 6 ] [ 13 ]

وظيفة

كشفت دراسات أجريت على فئران معدلة وراثيًا تفتقر إلى جين البلكتين عن وظائف هذا البروتين. نفقت صغار الفئران بعد يومين إلى ثلاثة أيام من الولادة، وأظهرت هذه الفئران تشوهات جلدية ملحوظة، بما في ذلك تنكس الخلايا الكيراتينية . كما تأثرت أنسجة العضلات الهيكلية والقلبية بشكل كبير. تفككت الأقراص البينية القلبية، واتخذت الساركوميرات شكلًا غير منتظم، ولوحظ أيضًا تراكم داخل الخلايا لحزم ليفية عضلية معزولة شاذة ومكونات قرص Z. وانخفض تعبير الفينكولين في الخلايا العضلية بشكل ملحوظ. [ 17 ] وباستخدام المجهر الإلكتروني المناعي الذهبي، والتلطيخ المناعي، وتجارب التألق المناعي، وُجد أن البلكتين يرتبط بالمكونات الرئيسية الثلاثة للهيكل الخلوي. في العضلات، يرتبط البلكتين بمحيط أقراص Z، [ 12 ] وقد يشكل، جنبًا إلى جنب مع بروتين الخيوط المتوسطة ديسمين ، روابط جانبية بين أقراص Z المتجاورة. يبدو أن هذا التفاعل بين البلكتين وخيوط الدسمين المتوسطة يُسهّل أيضًا الارتباط الوثيق بين اللييفات العضلية والميتوكوندريا، سواءً عند أقراص Z أو على طول باقي الساركومير . [ 18 ] كما يعمل البلكتين على ربط الهيكل الخلوي بالوصلات بين الخلايا، مثل الديزموسومات والهيميديزموسومات ، التي تربط شبكات الخيوط المتوسطة بين الخلايا. وقد تبيّن أن البلكتين يتمركز في الديزموسومات ، وأظهرت الدراسات المختبرية أنه قادر على تكوين جسور بين بروتين الديزموسوم، الدسموبلاكين، والخيوط المتوسطة. [ 19 ] وفي الهيميديزموسومات، تبيّن أن البلكتين يتفاعل مع الوحدات الفرعية β4 من الإنتغرين في صفيحة الهيميديزموسوم، ويعمل بطريقة تشبه المشبك لربط السيتوكيراتين، وهو أحد الخيوط المتوسطة ، بالوصلة. [ 20 ]

الأهمية السريرية

ارتبطت الطفرات في جين PLEC بمرض انحلال البشرة الفقاعي البسيط المصحوب بضمور عضلي. [ 21 ] وقد اقتُرح مؤخرًا أن يكون أحد متغيرات PLEC ذات الطفرة غير المترادفة سببًا للرجفان الأذيني في بعض المجموعات السكانية. [ 22 ] كما لوحظ أيضًا عدم انضغاط البطين الأيسر المعزول المصاحب لانحلال البشرة الفقاعي البسيط المصحوب بضمور عضلي. [ 23 ] وقد اقتُرح البلكتين كعلامة حيوية لسرطان البنكرياس . [ 24 ] [ 25 ] على الرغم من أن البلكتين بروتين سيتوبلازمي في الأصل ، إلا أنه يُعبَّر عنه على غشاء الخلية في سرطان غدي قنوي البنكرياس (PDAC)، وبالتالي يمكن استخدامه لاستهداف خلايا سرطان غدي قنوي البنكرياس. [ 24 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 GRCh38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSG00000178209 Ensembl ، مايو 2017
  2. 1 2 3 GRCm38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSMUSG00000022565 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. سفيتكينا تي إم، فيرخوفسكي إيه بي، بوريسي جي جي (نوفمبر 1996). "تتوسط الأذرع الجانبية للبليكتين تفاعل الخيوط المتوسطة مع الأنيبيبات الدقيقة ومكونات أخرى للهيكل الخلوي" . مجلة بيولوجيا الخلية . 135 (4): 991-1007 . doi : 10.1083/jcb.135.4.991 . PMC 2133373. PMID 8922382 .  
  6. 1 2 3 4 5 6 Wiche G (سبتمبر 1998). "دور البلكتين في تنظيم الهيكل الخلوي وديناميكيته". مجلة علوم الخلية . 111 (17): 2477-2486 . doi : 10.1242/jcs.111.17.2477 . PMID 9701547 . 
  7. " البليكتين في: قاعدة بيانات أطلس بروتينات العضيات القلبية (COPaKB)" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2016-03-05 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2015-04-13 .
  8. زونغ، ن. س.، لي، هـ.، لام، م. ب.، خيمينيز، ر. س.، كيم، س. س.، وآخرون . (أكتوبر 2013). "دمج بيولوجيا وطب بروتينات القلب من خلال قاعدة معرفية متخصصة" . مجلة أبحاث الدورة الدموية . 113 (9): 1043-1053 . doi : 10.1161/CIRCRESAHA.113.301151 . PMC 4076475. PMID 23965338 .   
  9. وينتر إل، وويتش جي (يناير 2013). " الأوجه المتعددة للبليكتين واعتلالات البليكتين: علم الأمراض والآليات". مجلة أكتا نيوروباثولوجيكا . 125 (1): 77-93 . doi : 10.1007/s00401-012-1026-0 . PMID 22864774. S2CID 12429741 .  
  10. سيفسيك ج، أوربانيكوفا ل، كوستان ج، جاندا ل، ويتش ج (مايو 2004). "نطاق ارتباط الأكتين في بروتين بليكتين الفأري. التركيب البلوري والارتباط بالفيمينتين" . المجلة الأوروبية للكيمياء الحيوية . 271 (10): 1873-1884 . doi : 10.1111/j.1432-1033.2004.04095.x . PMID 15128297 . 
  11. زيرنيغ جي، وويتش جي (يوليو 1985). "السلامة المورفولوجية لخلايا عضلة القلب البالغة المفردة المعزولة بواسطة معالجة الكولاجيناز: التحديد المناعي لبروتينات التوبولين، والبروتينات المرتبطة بالأنيبيبات الدقيقة 1 و2، والبليكتين، والفيمينتين، والفينكولين". المجلة الأوروبية لبيولوجيا الخلية . 38 (1): 113-122 . PMID 2992982 . 
  12. 1 2 هيجيكاتا تي، موراكامي تي، إمامورا إم، فوجيماكي إن، إيشيكاوا إتش (مارس 1999). "Plectin هو رابط للخيوط الوسيطة للأقراص Z في ألياف العضلات الهيكلية". مجلة علوم الخلية . 112 (6): 867– 876. دوى : 10.1242/jcs.112.6.867 . بميد 10036236 . 
  13. 1 2 3 4 5 شتاينبوك ، ف. أ.، وويتش، ج. (فبراير 1999). "البلكتين: رابط خلوي مصمم خصيصًا" . الكيمياء البيولوجية . 380 (2): 151-158 . doi : 10.1515/BC.1999.023 . PMID 10195422. S2CID 46726381 .  
  14. 12Herrmann H, Wiche G (January 1987). "Plectin and IFAP-300K are homologous proteins binding to microtubule-associated proteins 1 and 2 and to the 240-kilodalton subunit of spectrin". The Journal of Biological Chemistry. 262 (3): 1320–1325. doi:10.1016/S0021-9258(19)75789-5. PMID 3027087.
  15. 12Brown MJ, Hallam JA, Liu Y, Yamada KM, Shaw S (July 2001). "Cutting edge: integration of human T lymphocyte cytoskeleton by the cytolinker plectin". Journal of Immunology. 167 (2): 641–645. doi:10.4049/jimmunol.167.2.641. PMID 11441066.
  16. Favre B, Schneider Y, Lingasamy P, Bouameur JE, Begré N, Gontier Y, et al. (May 2011). "Plectin interacts with the rod domain of type III intermediate filament proteins desmin and vimentin". European Journal of Cell Biology. 90 (5): 390–400. doi:10.1016/j.ejcb.2010.11.013. PMID 21296452.
  17. Andrä K, Lassmann H, Bittner R, Shorny S, Fässler R, Propst F, et al. (Dec 1997). "Targeted inactivation of plectin reveals essential function in maintaining the integrity of skin, muscle, and heart cytoarchitecture". Genes & Development. 11 (23): 3143–56. doi:10.1101/gad.11.23.3143. PMC 316746. PMID 9389647.
  18. Reipert S, Steinböck F, Fischer I, Bittner RE, Zeöld A, Wiche G (November 1999). "Association of mitochondria with plectin and desmin intermediate filaments in striated muscle". Experimental Cell Research. 252 (2): 479–491. doi:10.1006/excr.1999.4626. PMID 10527638.
  19. Huber O (September 2003). "Structure and function of desmosomal proteins and their role in development and disease". Cellular and Molecular Life Sciences. 60 (9): 1872–1890. doi:10.1007/s00018-003-3050-7. PMC 11138567. PMID 14523549. S2CID 11557417.
  20. سوننبرغ أ، ليم آر كيه (يونيو 2007). "البلاكين في النمو والمرض". بحوث الخلية التجريبية . 313 (10): 2189-2203 . doi : 10.1016/j.yexcr.2007.03.039 . PMID 17499243 . 
  21. ^ باردهان أ، بروكنر توديرمان إل، تشابل إيل، فاين دينار أردني، هاربر إن، هاس سي، وآخرون . (سبتمبر 2020). “انحلال البشرة الفقاعي”. مراجعات الطبيعة. مقدمات المرض . 6 (1): 78. دوى : 10.1038/s41572-020-0210-0 . بميد 32973163 . S2CID 221861310 .   
  22. Thorolfsdottir RB، Sveinbjornsson G، Sulem P، Helgadottir A، Gretarsdottir S، Benonisdottir S، وآخرون . (أكتوبر 2017). "متغير Missense في PLEC يزيد من خطر الرجفان الأذيني" . مجلة الكلية الأمريكية لأمراض القلب . 70 (17): 2157–2168 . دوى : 10.1016/j.jacc.2017.09.005 . بمك 5704994 . بميد 29050564 .   
  23. فيلا سي آر، رايان تي دي، كولينز جيه جيه، تايلور إم دي، لاكي إيه دبليو، جيفريز جيه إل (فبراير 2015). "اعتلال عضلة القلب غير المضغوطة في البطين الأيسر المصاحب لانحلال البشرة الفقاعي البسيط مع ضمور عضلي وطفرة PLEC1". اضطرابات عصبية عضلية . 25 (2): 165-168 . doi : 10.1016/j.nmd.2014.09.011 . PMID 25454730. S2CID 25193440 .  
  24. 1 2 كيلي كيه إيه، بارديسي إن، أنبازهاجان آر، جورومورثي إس، بيرغر جيه، ألينكار إتش، وآخرون . (أبريل 2008). " جسيمات نانوية موجهة لتصوير سرطان غدي قنوي بنكرياسي في مراحله المبكرة" . مجلة PLOS Medicine . 5 (4): e85. doi : 10.1371/journal.pmed.0050085 . PMC 2292750. PMID 18416599 .   
  25. باوش د، توماس إس، مينو-كينودسون إم، فرنانديز-ديل سي سي، باور تي دبليو، ويليامز إم، وآخرون . (يناير 2011). "Plectin-1 كمؤشر حيوي جديد لسرطان البنكرياس" . أبحاث السرطان السريرية . 17 (2): 302-309 . دوى : 10.1158 / 1078-0432.CCR-10-0999 . بمك 3044444 . بميد 21098698 .   

للمزيد من القراءة