RAB11B

بروتين Rab-11B المرتبط بـ Ras هو بروتين يتم ترميزه في البشر بواسطة جين RAB11B . [ 5 ] [ 6 ] وقد تم الإبلاغ عن أن Rab11b يتم التعبير عنه بكثرة في الدماغ والقلب والخصيتين.

تُشكّل بروتينات Rab (المُرتبطة بـ Ras في الدماغ) الجزء الأكبر من عائلة Ras الفائقة من البروتينات الصغيرة الرابطة لـ GTP . تُنظّم بروتينات عائلة Rab عمليات نقل الأغشية داخل الخلايا، بما في ذلك تبرعم الحويصلات ، والربط، والاندماج. تُشكّل الأشكال المتغايرة Rab11a وRab11b وRab11c/ Rab25 عائلة Rab11 الفرعية بناءً على أنماط تسلسلية مُحدّدة . [ 7 ] بينما يقع RAB11A على الكروموسوم 15 [ 8 ] وRAB11C على الكروموسوم 1 ، يقع RAB11B على الكروموسوم 19. تُشارك بروتينات Rab11 في عمليات الإدخال الخلوي والإخراج الخلوي . [ 9 ] يُذكر أن Rab11b هو الأكثر وفرة في الدماغ والقلب والخصيتين. [ 10 ] أثبتت الدراسات المبكرة التي أجريت على حذف نظائر RAB11 في الخميرة Saccharomyces cerevisiae أهميتها في بقاء الخلية. [ 11 ] [ 12 ] على الرغم من التشابه الكبير في تسلسل الأحماض الأمينية ، يبدو أن Rab11a وRab11b يتواجدان في حجيرات حويصلية مختلفة. [ 13 ] لا يتواجد معظم Rab11b مع مستقبل الترانسفيرين ولا مع مستقبل IgA المتعدد . كما يُظهر هذا البروتين اعتمادًا على الهيكل الخلوي للأنابيب الدقيقة يختلف عن اعتماد Rab11a. [ 13 ] يُعزى اختلاف استهداف الغشاء بين هذين البروتينين إلى التنوع الكبير في تسلسل الأحماض الأمينية في المنطقة شديدة التغير الطرفية C.

وظيفة

تؤدي بروتينات عائلة Rab11 الفرعية وظائف مهمة في إعادة تدوير البروتينات من الجسيمات الداخلية إلى الغشاء البلازمي ، ونقل الجزيئات من شبكة غولجي إلى الغشاء البلازمي، وفي عملية البلعمة . كما تساهم هذه العائلة الفرعية في النقل القطبي في الخلايا الظهارية . [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] في حين أن معظم الدراسات تشير إلى النظير Rab11a، إلا أن المعلومات المتوفرة عن Rab11b قليلة حتى الآن. يتمركز Rab11b بشكل أساسي في حجرة إعادة التدوير المحيطة بالجسيم المركزي، ويُعد مكونًا هامًا في الجهاز الحويصلي. [ 19 ] وهو ضروري لنقل الترانسفيرين المُستدخَل من حجرة إعادة التدوير إلى الغشاء البلازمي، الأمر الذي يتطلب وجود Rab11b النشط بالإضافة إلى تحلل GTP . [ 19 ]

بناء

تتكون جميع بروتينات Ras GTPases من بنية أساسية متشابهة ومناطق محفوظة للغاية في حلقة P ، ومنطقتي التبديل 1 و2. يُظهر مونومر Rab11b طية نموذجية لبروتينات Ras GTPases الصغيرة، مع لب من ستة خيوط من الصفائح بيتا (β1-β6) محاطة بخمسة حلزونات ألفا رئيسية (α1-α5) [ 16 ] وحلزون ألفا ثانوي واحد (α6). بناءً على تشابه التسلسل مع بروتينات Rab GTPases الأخرى، يُمكن افتراض أنها تُظهر خصائص متشابهة في ارتباط النيوكليوتيدات وتحللها . مع ذلك، قد تختلف نظائر Rab11 في حركية التحلل نظرًا لاختلافات التكوين ، حيث لا يُظهر كل من Rab11a وRab11b منطقة تبديل 2 حلزونية ألفا مثل بروتينات Rab GTPases الأخرى. يتشارك Rab11b مع Rab11a في 90% من تطابق الأحماض الأمينية. [ 16 ] تشير التجارب الحركية التي أُجريت على بروتين Rab11a/b والبروتينات المتفاعلة مع Rab11 (FIPs) إلى أن هذه البروتينات لا تستطيع التمييز بين Rab11a وRab11b المرتبطين بـ GTP في المختبر. [ 20 ] ويكمن الاختلاف الرئيسي في الحالة غير النشطة. فبينما قام باسكوالاتو وزملاؤه بتبلور Rab11a غير النشط على شكل ثنائي في الوحدة غير المتناظرة، لاحظ سكابين وزملاؤه وجود وحدات أحادية مستقلة بلوريًا لكل من بنيتي Rab11b المرتبطتين بـ GDP وGppNHp. [ 16 ] [ 21 ]

نموذج كرتوني لمركب Rab11b-GppNP النشط (معرف قاعدة بيانات البروتين: 2F9M [ 16 ] ). يشمل هذا النموذج الأحماض الأمينية من 8 إلى 188. يُظهر النموذج بنية كلاسيكية شبيهة ببنية Ras، تتكون من لب من ستة خيوط من صفائح بيتا محاطة بخمسة حلزونات ألفا رئيسية وحلزون ألفا ثانوي واحد. يشكل GppNp وMg2+ روابط قطبية مع البقايا S20، K24، S25، N27، S40/S42/T43 (المفتاح 1)، N124، K125، D127، S154، ومع بعض أجزاء الهيكل الأساسي المظللة باللون الأخضر الزيتوني. رُسمت الروابط الهيدروجينية كنقاط سوداء. لُونت ذرات GppNP وMg2+ والسلاسل الجانبية وفقًا لعنصرها: O = أحمر، N = أزرق، P = برتقالي، وMg = أخضر. يمثل التسلسل الأرجواني منطقة حلزون ألفا 310 النموذجية لبروتين Rab.
محاذاة بروتين Rab11b غير النشط والنشط (معرفات PDB: 2F9L/2F9M [ 16 ] ). تُظهر المحاذاة اختلافات طفيفة في البنية بين الشكل المرتبط بـ GDP والشكل المرتبط بـ GppNP. تظهر الاختلافات الرئيسية باللون الأحمر. يُظهر تركيب Rab11b-GDP وجود حلزون α310 في منطقة التبديل 2، بينما لا يُظهره تركيب Rab11b-GppNP. يفتقر نموذج Rab11b-GDP إلى الجزء 39-41 من منطقة التبديل 1. لم يكن من الممكن نمذجة هذه الأحماض الأمينية من خريطة كثافة الإلكترون. نظرًا لغياب بنية منطقة التبديل 1، لا يمكن مقارنة الحالتين من خلال هذه النماذج. علاوة على ذلك، تُظهر الحالة غير النشطة حلزون α-6 مبتورًا.

الأهمية السريرية

نظراً لأهميتها البالغة في نقل الحويصلات وإعادة تدويرها، ترتبط بروتينات Rab11 بالعديد من الأمراض، سواءً كانت ناتجة عن مسببات الأمراض أو لا. ولا تُحدد معظم البيانات المنشورة ما إذا كان النظير البروتيني هو ألفا أو بيتا. وقد ثبت تورط بروتينات Rab11 في مرض الزهايمر [ 22 ] [ 23 ] ، ومرض تقفع المفاصل الخلقي المصحوب بخلل في وظائف الكلى وركود صفراوي (ARC) [ 24 ] ، ومرض باتن [ 25 ] ، واعتلال شاركو-ماري-توث العصبي من النوع 4C (CMT4C) [ 26 ] . وتستغل بكتيريا الكلاميديا ​​الرئوية والكلاميديا ​​التراخومية ، التي تتكاثر داخل الخلايا في الحجيرات الغشائية، آلية النقل الخلوي، مُستقطبةً بروتينات Rab GTPases لتعزيز تكاثرها داخل الخلية المضيفة . وقد أدى تثبيط بروتين Rab11 إلى انخفاض تكوين الجسيمات المعدية. [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] تشير دراسات حديثة إلى استخدام مماثل للنقل داخل الخلايا من قِبل فيروس هانتا وفيروس الإنفلونزا أ . تستفيد الفيروسات المتكاثرة من مسار إعادة تدوير الجسيمات الداخلية بوساطة Rab11 للخروج من الخلية وإصابة الأنسجة المحيطة. [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ]

مراجع

  1. 1 2 3 GRCh38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSG00000185236 Ensembl ، مايو 2017
  2. 1 2 3 GRCm38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSMUSG00000077450 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. Zhu AX, Zhao Y, Flier JS (ديسمبر 1994). "الاستنساخ الجزيئي لبروتينين صغيرين رابطين لـ GTP من العضلات الهيكلية البشرية". مجلة الاتصالات البحثية البيوكيميائية والبيوفيزيائية . 205 (3): 1875-1882 . doi : 10.1006/bbrc.1994.2889 . PMID 7811277 . 
  6. "Entrez Gene: RAB11B RAB11B، عضو في عائلة جينات RAS الورمية" .
  7. ^ بهارتور إس جي، كالهون قبل الميلاد، وودروم جي، كوركجيان جي، أيير إس، لاي إف، جولدنرينج جي آر (مارس 2000). “التركيب الجيني لأفراد عائلة الفئران Rab11”. الاتصالات البحثية البيوكيميائية والفيزيائية الحيوية . 269 ​​(2): 611– 7. دوى : 10.1006/bbrc.2000.2334 . بميد 10708602 . 
  8. غروموف، ب. س.، سيليس، ج. إ.، هانسن، س.، تومروب، ن.، غروموفا، إ.، مادسن، ب. (يونيو 1998). "جين rab11a البشري: النسخ، وتحديد موقعه على الكروموسوم ، وتأثيره على مستويات التعبير عن بروتينات ربط GTP المضيفة" . رسائل FEBS . 429 (3): 359-364 . doi : 10.1016/s0014-5793(98)00607-3 . PMID 9662449. S2CID 22139183 .  
  9. ويلكه إم، يوهانس إل، غالي تي، مايو في، غود بي، سلاميرو جيه (ديسمبر 2000). " ينظم بروتين Rab11 تقسيم الجسيمات الداخلية المبكرة اللازمة للنقل الفعال من الجسيمات الداخلية المبكرة إلى شبكة غولجي العابرة" . مجلة بيولوجيا الخلية . 151 (6): 1207-1220 . doi : 10.1083/jcb.151.6.1207 . PMC 2190589. PMID 11121436 .  
  10. لاي ف، ستوبس ل، أرتز ك (أغسطس 1994). "التحليل الجزيئي لبروتين Rab11b في الفئران: نوع جديد من بروتين YPT/Rab في الثدييات". علم الجينوم . 22 (3): 610-616 . doi : 10.1006/geno.1994.1434 . PMID 8001972 . 
  11. بنلي م، دورينغ ف، روبنسون د.ج، يانغ إكس، غالويتز د (ديسمبر 1996). "يُعدّ كلٌّ من Ypt31p وYpt32p، وهما نظيران من GTPase، ضروريين لوظيفة جهاز غولجي في الخميرة" . مجلة EMBO . 15 (23): 6460-75 . doi : 10.1002/j.1460-2075.1996.tb01037.x . PMC 452471. PMID 8978673 .  
  12. جيد جي، مولهولاند جيه، سيجيف إن (مايو 1997). "يلزم وجود نوعين جديدين من بروتينات Ypt GTPases للخروج من حجرة غولجي العابرة في الخميرة" . مجلة بيولوجيا الخلية . 137 (3): 563-580 . doi : 10.1083/jcb.137.3.563 . PMC 2139891. PMID 9151665 .  
  13. 1 2 لابير إل إيه، دورن إم سي، زيمرمان سي إف، نافار جيه، بورنيت جيه أو، غولدنرينغ جيه آر (نوفمبر 2003). "يتواجد بروتين Rab11b في حيز حويصلي يختلف عن Rab11a في الخلايا الجدارية والخلايا الظهارية الأخرى". بحوث الخلية التجريبية . 290 (2): 322-331 . doi : 10.1016/s0014-4827(03)00340-9 . PMID 14567990 . 
  14. تشين و، فينغ ي، تشين د، واندينغر-نيس أ (نوفمبر 1998). "بروتين Rab11 ضروري لنقل البروتينات من شبكة غولجي إلى غشاء البلازما، وهو هدف مفضل لمثبط تفكك GDP" . علم الأحياء الجزيئي للخلية . 9 (11): 3241-3257 . doi : 10.1091/mbc.9.11.3241 . PMC 25617. PMID 9802909 .  
  15. كوكس د، لي دي جيه، ديل بي إم، كالافات جيه، غرينبيرغ إس (يناير 2000). "حجيرة إعادة تدوير سريعة تحتوي على Rab11 في البلاعم تعزز البلعمة" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 97 (2): 680-685 . Bibcode : 2000PNAS...97..680C . doi : 10.1073/pnas.97.2.680 . PMC 15390. PMID 10639139 .  
  16. سكابين إس إم، كارنيرو إف آر ، ألفيس إيه سي ، ميدرانو إف جيه، غيمارايس بي جي، زانشين إن آي (يونيو 2006). "البنية البلورية لبروتين GTPase الصغير Rab11b تكشف عن اختلافات جوهرية مقارنةً بنظيره Rab11a". مجلة علم الأحياء البنيوي . 154 (3): 260-268 . doi : 10.1016/j.jsb.2006.01.007 . PMID 16545962 . 
  17. أولريش أو، راينش إس، أوربي إس، زيريال إم، بارتون آر جي (نوفمبر 1996). "ينظم بروتين Rab11 إعادة التدوير من خلال الجسيم الداخلي المُعاد تدويره حول المركز الخلوي" . مجلة بيولوجيا الخلية . 135 (4): 913-24 . doi : 10.1083/jcb.135.4.913 . PMC 2133374. PMID 8922376 .  
  18. وانغ إكس، كومار آر، نافار جيه، كازانوفا جيه إي، غولدنرينغ جيه آر (سبتمبر 2000). "تنظيم حركة الحويصلات في خلايا كلية الكلاب مادين-داربي بواسطة Rab11a وRab25" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 275 (37): 29138-46 . doi : 10.1074/jbc.M004410200 . PMID 10869360 . 
  19. 1 2 شلييرف ب، فاي جي إتش، هاوبر جيه، هوك جي إم، روزوريوس أو (أغسطس 2000). "بروتين Rab11b ضروري لإعادة تدوير الترانسفيرين إلى غشاء البلازما". بحوث الخلية التجريبية . 259 (1): 257-265 . doi : 10.1006/excr.2000.4947 . PMID 10942597 . 
  20. شيبا تي، كوغا إتش، شين إتش دبليو، كاواساكي إم، كاتو آر، ناكاياما كيه، واكاتسوكي إس (أكتوبر 2006). "الأساس البنيوي لاستقطاب بروتين FIP3/Arfophilin-1 إلى الغشاء بواسطة Rab11، وهو بروتين متفاعل مع Rab11 من عائلة Rab11-interacting protein 3 (FIP3)" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 103 (42): 15416-21 . Bibcode : 2006PNAS..10315416S . doi : 10.1073/pnas.0605357103 . PMC 1622838. PMID 17030804 .  
  21. باسكوالاتو إس، سينيك-ماتوجليا إف، رينو إل، غود بي، سالاميرو جيه، شيرفيلس جيه (مارس 2004). "دورة GDP/GTP البنيوية لبروتين Rab11 تكشف عن واجهة جديدة متورطة في ديناميكيات الإندوسومات المعاد تدويرها" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 279 (12): 11480-11488 . doi : 10.1074/jbc.M310558200 . PMID 14699104 . 
  22. غرينفيلد جيه بي، ليونغ إل دبليو، كاي دي، كاسيك كيه، غروس آر إس، رودريغيز-بولان إي، غرينغارد بي، شو إتش (أبريل 2002). "يُخفّض الإستروجين من إنتاج بروتين بيتا-أميلويد في مرض الزهايمر عن طريق تحفيز تكوين الحويصلات في شبكة غولجي" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 277 (14): 12128-36 . doi : 10.1074/jbc.M110009200 . PMID 11823458 . 
  23. دومانشين سي، تشيك سي، كامبيون دي، كويف إم إتش، بويوت تي، مارتن سي، شاربونييه إف، غود بي، برادييه إل، فريبورغ تي (يوليو 1999). "تتفاعل بروتينات البريسينيلين مع Rab11، وهو بروتين GTPase صغير يشارك في تنظيم النقل الحويصلي" . علم الوراثة الجزيئية البشرية . 8 (7): 1263-1269 . doi : 10.1093/hmg/8.7.1263 . PMID 10369872 . 
  24. كولينان أر، ستراتمان-إيوانوفسكا أ، زاكر أ، واكاباياشي واي، بروس سي كيه، لوه جي، رحمان إف، جوراكان إف، يوتين إي، أوزكان تيرابايت، دينيكي جي، فوكوفيتش جي، دي روكو إم، ماندل إتش، كانجول إتش، ماثيوز آر بي، توماس إس جي، رابابورت جي زد، أرياس إم، ولبورج إتش، كنيسيلي AS، كيلي دا، مولر إف، ماهر إي آر، جيسن بي (أبريل 2010). "إن الطفرات في VIPAR تسبب اعوجاج المفاصل والخلل الكلوي والنمط الظاهري لمتلازمة الركود الصفراوي مع عيوب في الاستقطاب الظهاري" . علم الوراثة الطبيعة . 42 (4): 303-12 . دوى : 10.1038 / ng.538 . بمك 5308204 . PMID 20190753 .  
  25. ^ لويرو ك، يليانالا ك، أهتيانين إل، ماونو إتش، جارفيلا الأول، كيتالا أ، جالانكو أ (ديسمبر 2004). "الترابط بين بروتينات CLN3 و Hook1 و Rab يربط مرض باتن بالعيوب في المسار الداخلي للخلايا" . علم الوراثة الجزيئية البشرية . 13 (23): 3017-27 . دوى : 10.1093/hmg/ddh321 . بميد 15471887 . 
  26. ستندل سي، روس أ، كلاين هـ، أرنو إي، أوزجيليك م، سيديروبولوس ب ن، زينكر ج، شوبفر ف، ليمان يو، سوبوتا ر م، ليتشفيلد د و، لوشر ب، تشراست ر، سوتر يو، سينديريك ج (أغسطس 2010). "SH3TC2، وهو بروتين طافر في اعتلال شاركو-ماري-توث العصبي، يربط بين تغليف الأعصاب الطرفية بالميالين وإعادة تدوير الجسيمات الداخلية" . الدماغ . 133 (الجزء 8): 2462-74 . doi : 10.1093/brain/awq168 . hdl : 20.500.11850/157734 . PMID 20826437 . 
  27. كورتيس سي، رزومب كيه إيه، تفينيريم إيه، سكيدمور إم إيه، ويزل بي (ديسمبر 2007). "بروتين غشاء الإدراج Cpn0585 في الكلاميديا ​​الرئوية يتفاعل مع العديد من بروتينات Rab GTPases" . العدوى والمناعة . 75 (12): 5586-96 . doi : 10.1128/IAI.01020-07 . PMC 2168330. PMID 17908815 .  
  28. ريمان ليبينسكي أ، هيمان ج، مايسنر س، كارلاس أ، برينكمان ف، ماير ت ف، هوير د (أكتوبر 2009). "ينظم كل من Rab6 وRab11 تطور الكلاميديا ​​التراخومية وتجزئة جهاز جولجي المعتمدة على golgin-84" . PLOS Pathogens . 5 (10) e1000615. doi : 10.1371/journal.ppat.1000615 . PMC 2752117. PMID 19816566 .  
  29. Rzomp KA, Scholtes LD, Briggs BJ, Whittaker GR, Scidmore MA (أكتوبر 2003). "يتم استقطاب بروتينات Rab GTPases إلى أجسام الكلاميديا ​​بطريقة تعتمد على النوع وأخرى لا تعتمد عليه" . العدوى والمناعة . 71 (10): 5855-70 . doi : 10.1128/IAI.71.10.5855-5870.2003 . PMC 201052. PMID 14500507 .  
  30. أموريم إم جيه، بروس إي إيه، ريد إي كيه، فوغلين إيه، ماهين آر، ستيوارت إيه دي، ديغارد بي (مايو 2011). " آلية تعتمد على Rab11 والأنابيب الدقيقة لنقل الحمض النووي الريبي الفيروسي لفيروس الإنفلونزا أ إلى السيتوبلازم" . مجلة علم الفيروسات . 85 (9): 4143-56 . doi : 10.1128/JVI.02606-10 . PMC 3126276. PMID 21307188 .  
  31. بروس إي إيه، ديغارد بي، ستيوارت إيه دي (يونيو 2010). "مسار Rab11 ضروري لتبرعم فيروس الإنفلونزا A وتكوين الخيوط" . مجلة علم الفيروسات . 84 (12): 5848-5859 . doi : 10.1128/JVI.00307-10 . PMC 2876627. PMID 20357086 .  
  32. موموس إف، سيكيموتو تي، أوكورا تي، جو إس، كاواغوتشي إيه، ناغاتا كيه، موريكاوا واي (22-06-2011). "النقل القمي للبروتين النووي الريبي لفيروس الإنفلونزا أ يتطلب جسيمًا داخليًا معاد تدويره موجبًا لـ Rab11" . PLOS ONE . 6 (6) e21123. Bibcode : 2011PLoSO...621123M . doi : 10.1371/journal.pone.0021123 . PMC 3120830. PMID 21731653 .  
  33. رو، ريجينا ك.؛ جيسون و. سوزكو؛ أندرو بيكوز (20 ديسمبر 2008). "أدوار الإندوسوم المعاد تدويره، وRab8، وRab11 في إطلاق فيروس هانتا من الخلايا الظهارية" . علم الفيروسات . 382 (2): 239-249 . doi : 10.1016/j.virol.2008.09.021 . ISSN 0042-6822 . PMC 2648827. PMID 18951604 .   

للمزيد من القراءة