بروفيلين

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

البروفيلين بروتين يرتبط بالأكتين، ويشارك في التجديد الديناميكي وإعادة بناء الهيكل الخلوي للأكتين . [ 1 ] يوجد في معظم الكائنات حقيقية النواة . يُعد البروفيلين مهمًا لنمو خيوط الأكتين الدقيقة بشكل مُتحكم فيه مكانيًا وزمنيًا ، وهي عملية أساسية في حركة الخلايا وتغيير شكلها. تُعد إعادة هيكلة الهيكل الخلوي للأكتين ضرورية لعمليات حيوية مثل نمو الأعضاء ، والتئام الجروح ، ومطاردة الأجسام الغريبة المعدية بواسطة خلايا الجهاز المناعي .

يرتبط بروتين البروفيلين أيضًا بتسلسلات غنية بحمض البرولين الأميني في بروتينات متنوعة. وبينما يرتبط معظم البروفيلين في الخلية بالأكتين، إلا أن له أكثر من 50 شريكًا مختلفًا للارتباط. يرتبط العديد منها بتنظيم الأكتين، ولكن يبدو أن البروفيلين يشارك أيضًا في أنشطة داخل النواة، مثل عملية تضفير الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) . [ 2 ]

البروفيلين هو المادة المسببة للحساسية الرئيسية (عبر IgE ) الموجودة في البتولا والعشب وحبوب اللقاح الأخرى .

المصادر والتوزيع

البروفيلينات بروتينات ذات أوزان جزيئية تتراوح بين 14 و19 كيلو دالتون تقريبًا. توجد كجينات منفردة في الخميرة والحشرات والديدان، وكجينات متعددة في العديد من الكائنات الحية الأخرى، بما في ذلك النباتات. في خلايا الثدييات ، تم اكتشاف أربعة نظائر من البروفيلين ؛ يُعبر عن البروفيلين-1 في معظم الأنسجة ، بينما يسود البروفيلين-2 في الدماغ والكلى . [ 3 ]

تستخدم عتائق أسغارد بروتينات البروفيلين. [ 4 ] وتفتقر أنواع عديدة من الدياتومات حقيقية النواة إلى بروتينات البروفيلين. [ 5 ]

يُعد البروفيلين ضروريًا لغزو الخلايا المضيفة بواسطة طفيل التوكسوبلازما جوندي . ويُعتبر بروفيلين التوكسوبلازما النمط الجزيئي المرتبط بمسببات الأمراض (PAMP) الخاص بمستقبلات TLRs 5 و11 و12. [ 6 ]

تنظيم ديناميكيات الأكتين

يعزز بروتين البروفيلين نمو الأكتين بطريقتين:

  • يرتبط بروتين البروفيلين بالأكتين الأحادي، وبالتالي يشغل موقع تلامس بين جزيئات الأكتين؛ في الواقع، يعزل البروفيلين الأكتين عن مجموعة جزيئات الأكتين الأحادية القابلة للبلمرة. مع ذلك، يحفز البروفيلين أيضًا استبدال جزيئات الأدينوسين ثنائي الفوسفات ( ADP) المرتبطة بالأكتين بجزيئات الأدينوسين ثلاثي الفوسفات ( ATP) ، محولًا بذلك جزيئات الأكتين الأحادية ذات البلمرة الضعيفة المرتبطة بـ ADP إلى جزيئات الأكتين الأحادية ذات البلمرة السريعة المرتبطة بـ ATP. علاوة على ذلك، يتمتع البروفيلين بألفة أعلى لجزيئات الأكتين المرتبطة بـ ATP مقارنةً بجزيئات الأكتين المرتبطة بـ ADP. لذا، في خليط من الأكتين والبروفيلين والنيوكليوتيدات (ADP وATP)، سيتبلمر الأكتين إلى حد معين، يمكن تقديره باستخدام قانون فعل الكتلة .
  • تُغذّي بروتينات مثل الفورمين ، وبروتين متلازمة ويسكوت-ألدريتش ، والبروتين الفسفوري المُحفّز بواسطة موسّع الأوعية الدموية، والتي تحتوي على نطاقات FH1 غنية بالبرولين، مُركّبات البروفيلين-أكتين لتكوين بوليمرات الأكتين النامية. يُعدّ هذا النمط من بلمرة الأكتين المُحفّزة أسرع بكثير من البلمرة غير المُحفّزة. ويُعتبر البروفيلين ضروريًا لهذا النمط من البلمرة لأنه يجذب مونومرات الأكتين إلى البروتينات الغنية بالبرولين.

يرتبط بروتين البروفيلين ببعض أنواع الفوسفوليبيدات الغشائية ( فوسفاتيديل إينوزيتول (4،5)-ثنائي الفوسفات وإينوزيتول ثلاثي الفوسفات ). وتتمثل وظيفة هذا التفاعل في عزل بروتين البروفيلين في شكل "غير نشط"، حيث يمكن إطلاقه بفعل إنزيم فوسفوليباز سي .

يُثبط بروتين البروفيلين PI(3,4)P2 ، مما يحد من تجنيد الصفائح الخلوية إلى الحافة الأمامية للخلية. [ 7 ]

يُعدّ البروفيلين أحد أكثر البروتينات ارتباطًا بوحدات الأكتين الأحادية وفرةً، لكن بروتينات مثل CAP (وفي الثدييات) ثيموسين β4 تتشارك معه في بعض الوظائف. في المقابل، يمتلك ADF/ كوفيلين بعض الخصائص التي تُعاكس عمل البروفيلين.

تاريخ الاكتشاف

وُصِفَ بروتين البروفيلين لأول مرة من قِبَل لارس كارلسون في مختبر أونو ليندبرغ وزملائه في أوائل سبعينيات القرن الماضي، باعتباره أول بروتين يرتبط بوحدات الأكتين الأحادية. [ 8 ] وجاء ذلك بعد إدراك أن خلايا العضلات، بالإضافة إلى الخلايا غير العضلية، تحتوي على تركيزات عالية من الأكتين، وإن كان جزء منها في صورة غير متجمعة. وكان يُعتقد حينها أن البروفيلين يعزل وحدات الأكتين الأحادية (يُبقيها في صورة أولية خيطية )، ويُحررها عند تلقي إشارة، مما يجعلها متاحة لنمو بوليمر الأكتين السريع.

مسببات الحساسية

ترتبط حساسية البروفيلين ارتباطًا وثيقًا بحساسية الجهاز التنفسي لحبوب لقاح العشب ( حمى القش ). بعد أن يُصاب الشخص بحساسية البروفيلين نتيجة استنشاق حبوب لقاح العشب أو الأشجار، تحدث لديه حساسية تجاه الأطعمة المحتوية على البروفيلين، وتتطور لديه متلازمة حساسية الطعام لحبوب اللقاح [ 9 ] . 3 يتباين معدل إصابة الأشخاص المصابين بحساسية حبوب اللقاح بحساسية البروفيلين بشكل كبير في جميع أنحاء أوروبا؛ ففي عام 1997، تراوحت نسبة المصابين بحساسية البروفيلين بين 5% تقريبًا من الأشخاص السويديين المصابين بحساسية حبوب لقاح البتولا، و51% من الأشخاص الإسبان المصابين بحساسية نبات الزئبق الحولي (Mercurialis annua) [ 9 ] . يُعد البروفيلين المُسبب الرئيسي للحساسية في بعض النباتات الغذائية، مثل البطيخ والبرتقال وفول الصويا، وبالتالي فإن الحساسية تجاه البطيخ والحمضيات والطماطم والموز تُعد مؤشرًا سريريًا على فرط حساسية البروفيلين [ 9 ] . وحتى عام 2018، لم يكن هناك "نهج علاجي مُثبت" لعلاج حساسية البروفيلين [ 9 ] .

اعتبارًا من عام 2018، احتوت قائمة أعضاء عائلة البروفيلين التي تم تحديدها كمسببات للحساسية على ما يلي: [ 9 ]

الجينات البشرية

مراجع

  1. ↑ غانينغ، بي دبليو، غوشداستيدر، يو، ويتاكر، إس، بوب، دي، روبنسون، آر سي (يونيو 2015). "تطور خيوط الأكتين المتميزة من حيث التركيب والوظيفة" . مجلة علوم الخلية . 128 (11): 2009-219 . doi : 10.1242/jcs.165563 . PMID 25788699 . 
  2. ↑ دي ناردو أ، غاريوس ر، كوياتكوفسكي د، ويتكي و (نوفمبر 2000). "التضفير البديل لجين البروفيلين II في الفئران يُنتج أشكالًا مختلفة وظيفيًا من البروفيلين" (ملف PDF) . مجلة علوم الخلية . 113 (الجزء 21): 3795-3803 . doi : 10.1242/jcs.113.21.3795 . PMID 11034907 . 
  3. ↑ ويتكي دبليو، بودتيلينيكوف إيه في، دي ناردو إيه، ساذرلاند جيه دي، جورنياك سي بي، دوتي سي، مان إم (فبراير 1998). "في دماغ الفأر ، يرتبط بروتين بروفيلين 1 وبروتين بروفيلين 2 بمنظمات مسار الإدخال الخلوي وتجميع الأكتين" . مجلة EMBO . 17 (4): 967-76 . doi : 10.1093/emboj/17.4.967 . PMC 1170446. PMID 9463375 .  
  4. ↑ أكيل سي، روبنسون آر سي (أكتوبر 2018). "جينومات عتائق أسغارد تشفر بروتينات البروفيلين التي تنظم الأكتين". نيتشر . 562 ( 7727): 439-443 . Bibcode : 2018Natur.562..439A . doi : 10.1038/s41586-018-0548-6 . PMID 30283132. S2CID 52917038 .  
  5. ↑ أومير، شارلوت؛ بولينسكي، إيلين؛ مينزل، ديدريك (أكتوبر 2015). "الأكتين، والبروتينات المرتبطة بالأكتين، والبروفيلين في الدياتومات: تحليل جينومي مقارن". علم الجينوم البحري . 23 : 133-142 . Bibcode : 2015MarGn..23..133A . doi : 10.1016/j.margen.2015.07.002 . ISSN 1876-7478 . PMID 26298820 .  
  6. ↑ سالازار غونزاليس، آر إم، وشحاتة، إتش، وأوكونيل، إم جيه، ويانغ، واي، ومورينو-فرنانديز، إم إي، وشوغنيت، سي إيه، وأليبرتي، جيه (أغسطس 2014). "يحفز بروتين البروفيلين المشتق من طفيل التوكسوبلازما غوندي إنتاج السيتوكينات المعتمدة على مستقبلات تول-5 البشرية" . مجلة المناعة الفطرية . 6 (5): 685-94 . doi : 10.1159/000362367 . PMC 4141014. PMID 24861338 .  
  7. ↑ باي واي إتش، دينغ زد، داس تي، ويلز إيه، غيرتلر إف، روي بي (ديسمبر 2010). "ينظم بروتين بروفيلين 1 تراكم PI(3,4)P2 واللاميليبودين عند الحافة الأمامية، مما يؤثر على حركة خلايا MDA-MB-231" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 107 (50): 21547-52 . Bibcode : 2010PNAS..10721547B . doi : 10.1073/pnas.1002309107 . PMC 3003040. PMID 21115820 .  
  8. ↑ كارلسون إل، نيستروم إل إي، سوندكفيست آي، ماركي إف، ليندبرغ يو (سبتمبر 1977). "تتأثر قابلية بلمرة الأكتين بالبروفيلين، وهو بروتين ذو وزن جزيئي منخفض في الخلايا غير العضلية". مجلة البيولوجيا الجزيئية . 115 (3): 465-483 . doi : 10.1016/0022-2836(77)90166-8 . PMID 563468 . 
  9. 1 2 3 4 5 رودريغيز ديل ريو، ب؛ دياز بيراليس، أ؛ سانشيز جارسيا ، إس . إسكوديرو، سي؛ إيبانيز، ماريلاند؛ مينديز بريا، ف؛ باربر ، د (2018/02/19). "البروفيلين، تغيير في النموذج" . مجلة الحساسية الاستقصائية والمناعة السريرية . 28 (1): 1– 12. دوى : 10.18176/jiaci.0193 . بميد 28760720 . 

للمزيد من القراءة

باي واي إتش، دينغ زد، داس تي، ويلز إيه، غيرتلر إف، روي بي (ديسمبر 2010). "ينظم بروتين بروفيلين 1 تراكم PI(3,4)P2 واللاميليبودين عند الحافة الأمامية، مما يؤثر على حركة خلايا MDA-MB-231" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 107 (50): 21547-52 . Bibcode : 2010PNAS..10721547B . doi : 10.1073/pnas.1002309107 . PMC 3003040. PMID 21115820 .