SMC5

بروتين الصيانة الهيكلية للكروموسومات 5 هو بروتين مشفر بواسطة جين SMC5 في الإنسان. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

لا تزال الآليات المعقدة الكامنة وراء الحفاظ على بنية الكروموسومات، والتي تُسهم في ديناميكيات الكروماتين، غير معروفة، وتُلقي الاكتشافات الضوء على وظائفها المختلفة. [7] يُسهّل مُركّب SMC ^{التفاعلات بعيدة المدى} التي تُمكّن من طي الكروماتين عالي الرتبة في الطور البيني. يمتلك مُركّب SMC نشاط ATPase ، وبروتين كليسين محفوظ، ووحدات تنظيمية فرعية. ^{[ 7 ]} تُشارك مُركّبات بروتين SMC في إصلاح الحمض النووي، ومسارات النسخ، وتنظيم انفصال الكروموسومات، والمناعة في نبات الأرابيدوبسيس . في حقيقيات النوى، تتكون الكروموسومات المسؤولة عن الحفاظ على بنيتها من مُركّبات الكوهيسين (SMC1 وSMC3)، والكوندنسين (SMC2 وSMC4)، وSMC5/6.

تم اكتشاف معقد Smc5/6 في خميرة الانشطار. يُشفّر جين RAD18 (SMC6)، المسؤول عن تلف الحمض النووي في خميرة الانشطار، بروتينًا شبيهًا بـ SMC، ويُشكّل معقدًا ثنائيًا غير متجانس مع بروتين Spr18 (SMC5). ^{[ 8 ] [ 9 ]} في الخميرة، يتكون معقد SMC5/6 من وحدات فرعية تشمل SMC5 وSMC6 وستة بروتينات غير بنيوية لصيانة الكروموسومات (NSE). تربط الوحدات الفرعية Nse1 وNse3 وNse4 رأس Smc5 بـ Smc6، مما يسمح بارتباط الحمض النووي. ^{[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]}

وهو يشارك في آلية إطالة التيلوميرات البديلة في السرطان. ^{[ 13 ] [ 14 ]}

تربط الوحدات الفرعية Nse1-Nse3-Nse4 رؤوس بروتيني Smc5 وSmc6، مما يسمح للمركب بالارتباط بالحمض النووي. يشكل Nse5 وNse6 مركبًا فرعيًا يتمركز في رأس مركب SMC5/6 في خميرة التبرعم Saccharomyces cerevisiae ، وفي مفصلات مركب SMC5/6 في خميرة الانشطار Schizosaccharomyces pombe . يُعد المركب الفرعي Nse5/6 ضروريًا لتضاعف S. cerevisiae ، ولكنه لم يُحدد كضروري في S. pombe . توجد بروتينات متماثلة لـ Nse5-Nse6 في حقيقيات النوى الأخرى، وهي ASAP1-SNI1 في نبات Arabidopsis thaliana وSLF1-SLF2 في الإنسان، والتي يُعتقد أن لها وظيفة مشابهة لنظائرها من Nse. لا يزال موقع SLF1 وSLF2 على مركب SMC5/6 البشري غير معروف. ^{[ 15 ] [ 16 ]}

يتميز معقد Smc5/6 بآليات تموضع غير محفوظة بشكل كبير. في البشر، يتموضع هذا المعقد على تسلسلات الحمض النووي الفيروسي باستخدام عاملي التموضع SMC5/6 1 و2 (SLF1 وSLF2)، مما يساهم في مقاومة الفيروس. ^{[ 17 ]} في نبات الرشاد (Arabidopsis thaliana) ، يمكن تموضع هذا الثنائي غير المتجانس على فواصل الحمض النووي المزدوجة لإعادة التركيب المتماثل باستخدام معقد SWI3B من مسار SWI/SNF . ^{[ 18 ]} بمجرد تموضعه على الحمض النووي، يرتبط معقد SCM5/6 بشكل غير محدد بحوالي 20 زوجًا من قواعد الحمض النووي. ^{[ 19 ]}

يشكل بروتينا Smc5 و Smc6 بنية حلقية غير متجانسة، ويشكلان مع عناصر أخرى غير SMC معقد SMC-5/6. في دودة Caenorhabditis elegans، يتفاعل هذا المعقد مع إنزيم الهيليكاز HIM-6(BLM) لتعزيز معالجة وسائط إعادة التركيب الميوزي ونضج الكروموسومات . ^{[ 20 ]} يُعد معقد SMC-5/6 في بويضات الفئران ضروريًا لتكوين ثنائيات كروموسومية قادرة على الانفصال أثناء الانقسام الميوزي . ^{[ 21 ]} في البشر، ترتبط متلازمة انكسار الكروموسومات ، التي تتميز بمرض رئوي حاد في الطفولة المبكرة، بطفرة في أحد مكونات معقد SMC-5/6. ^{[ 22 ]} تُظهر خلايا المريض إعادة ترتيب الكروموسومات ، ونوى صغيرة ، وحساسية لتلف الحمض النووي ، وخلل في إعادة التركيب المتماثل .