ستاتمين

ستاتمين ، المعروف أيضًا باسم ميتابلاستين والبروتين الورمي 18، هو بروتين يتم ترميزه في البشر بواسطة جين STMN1 .

الستاثميين بروتين محفوظ للغاية يبلغ وزنه 17 كيلو دالتون ، وهو ضروري لتنظيم الهيكل الخلوي . تُعدّ التغيرات في الهيكل الخلوي مهمة لأنه بمثابة دعامة أساسية للعديد من العمليات الخلوية، مثل تنظيم السيتوبلازم، وانقسام الخلية ، وحركتها . ^{[ 5 ]} وبشكل أكثر تحديدًا، يُعدّ الستاثميين ضروريًا لتنظيم دورة الخلية . ^{[ 6 ]} وهو موجود حصريًا في حقيقيات النوى .

تم تحديد وظيفتها كبروتين تنظيمي هام لديناميكيات الأنيبيبات الدقيقة بشكل دقيق. ^{[ 7 ]} تُعد الأنيبيبات الدقيقة في حقيقيات النوى أحد المكونات الرئيسية الثلاثة للهيكل الخلوي . وهي هياكل ديناميكية للغاية تتناوب باستمرار بين التجميع والتفكيك. يؤدي بروتين ستاتمين وظيفة مهمة في تنظيم إعادة تشكيل الأنيبيبات الدقيقة السريعة للهيكل الخلوي استجابةً لاحتياجات الخلية. الأنيبيبات الدقيقة عبارة عن بوليمرات أسطوانية من بروتين ألفا وبيتا توبولين. ويتحدد تجميعها جزئيًا بتركيز التوبولين الحر في السيتوبلازم . ^{[ 8 ]}

عند انخفاض تركيزات التوبولين الحر، يتباطأ معدل النمو عند نهايات الأنابيب الدقيقة، مما يؤدي إلى زيادة معدل تفككها (تفككها). ^{[ 7 ] [ 9 ]}

يحتوي بروتين ستاتمين والبروتينات ذات الصلة SCG10 و XB3 على نطاق طرفي N (يحتوي XB3 على منطقة كارهة للماء إضافية في الطرف N)، ومنطقة حلزونية ملفوفة مكونة من 78 حمض أميني ، ونطاق طرفي C قصير.

تتمثل وظيفة بروتين ستاتمين في تنظيم الهيكل الخلوي ، الذي يتكون من أسطوانات مجوفة طويلة تُسمى الأنيبيبات الدقيقة . تتكون هذه الأنيبيبات الدقيقة من ثنائيات غير متجانسة من ألفا وبيتا توبولين . تُعرف التغيرات في الهيكل الخلوي بديناميكيات الأنيبيبات الدقيقة؛ حيث يؤدي إضافة وحدات التوبولين الفرعية إلى عملية البلمرة، بينما يؤدي فقدانها إلى عملية التفكك. ^{[ 5 ]} ينظم بروتين ستاتمين هذه العمليات عن طريق تعزيز تفكك الأنيبيبات الدقيقة أو منع بلمرة ثنائيات التوبولين غير المتجانسة. ^{[ 6 ]}

بالإضافة إلى ذلك، يُعتقد أن بروتين ستاتمين يلعب دورًا في مسار إشارات الخلية . ستاتمين هو بروتين مُفسفر موجود في كل مكان، مما يجعله بمثابة حلقة وصل داخلية لمسارات تنظيمية متنوعة، ^{[ 10 ]} حيث يعمل من خلال مجموعة متنوعة من الرسل الثانويين .

يتم تنظيم فسفرته وتعبير جيناته طوال فترة النمو [ 11 ] ^{واستجابةً للإشارات خارج} الخلوية التي تنظم تكاثر الخلايا وتمايزها ووظيفتها . ^{[ 12 ]}

يتفاعل بروتين ستاتمين مع جزيئين من ثنائي التوبولين ألفا، بيتا لتكوين مُركّب ثلاثي مُحكم يُسمى مُركّب T2S . ^{[ 7 ]} يرتبط جزيء واحد من ستاتمين بجزيئين من ثنائيات التوبولين عبر نطاق شبيه بستاتمين (SLD). ^{[ 9 ]} عندما يعزل ستاتمين التوبولين داخل مُركّب T2S، يصبح التوبولين غير قابل للبلمرة. وبدون بلمرة التوبولين ، لا يحدث تجميع للأنابيب الدقيقة. ^{[ 7 ]} كما يُعزز ستاتمين تفكك الأنابيب الدقيقة من خلال التأثير المباشر على نهاياتها. ^{[ 6 ]}

يُعدّ معدل تجميع الأنيبيبات الدقيقة جانبًا مهمًا من جوانب نمو الخلية، ولذلك يرتبط تنظيم بروتين ستاتمين بتقدم دورة الخلية . ويعتمد تنظيم ستاتمين على دورة الخلية، ويتم التحكم فيه بواسطة كينازات البروتين الخلوية استجابةً لإشارات خلوية محددة. ^{[ 9 ]} يؤدي الفسفرة في أربعة بقايا سيرين على ستاتمين، وهي Ser16 و Ser25 و Ser38 و Ser63، إلى إضعاف ارتباط ستاتمين بالتوبولين. وتزيد فسفرة ستاتمين من تركيز التوبولين المتاح في السيتوبلازم لتجميع الأنيبيبات الدقيقة. ولكي تتمكن الخلايا من تجميع المغزل الانقسامي اللازم لبدء المرحلة الانقسامية من دورة الخلية، يجب أن تحدث فسفرة ستاتمين. وبدون نمو الأنيبيبات الدقيقة وتجميعها، لا يمكن أن يتشكل المغزل الانقسامي، وتتوقف دورة الخلية. وفي مرحلة انقسام السيتوبلازم ، وهي المرحلة الأخيرة من دورة الخلية، يحدث نزع سريع للفسفرة من ستاتمين لمنع الخلية من الدخول مرة أخرى في دورة الخلية حتى تصبح جاهزة. ^{[ 9 ]}

يُعزى دور بروتين ستاتمين في تنظيم دورة الخلية إلى كونه بروتينًا ورميًا يُسمى البروتين الورمي 18 (op18). يُمكن أن يُسبب ستاتمين ( المعروف أيضًا باسم op18) تكاثرًا خلويًا غير مُنضبط عند حدوث طفرات فيه وعدم عمله بشكل صحيح. إذا لم يتمكن ستاتمين من الارتباط بالتيوبيولين، فإنه يسمح بتكوين الأنيبيبات الدقيقة بشكل مستمر، وبالتالي تكوين المغزل الانقسامي بشكل مستمر . وبدون تنظيم المغزل الانقسامي، تصبح دورة الخلية قادرة على الدوران بشكل غير مُنضبط، مما يؤدي إلى نمو خلوي غير مُنظم، وهو ما يميز الخلايا السرطانية . ^{[ 9 ]}

تعاني الفئران التي تفتقر إلى جين ستاتمين من نقص في الخوف الفطري والمكتسب. لا تُحسن إناث ستاتمين−/− تقييم التهديدات، مما يؤدي إلى نقص في الرعاية الأبوية الفطرية والتفاعلات الاجتماعية في مرحلة البلوغ. كما تفتقر إلى الدافع لاستعادة صغارها، وتعجز عن اختيار مكان آمن لبناء العش. مع ذلك، تتميز هذه الفئران بتحسن في التفاعلات الاجتماعية. ^{[ 13 ]}

• المكتبة الوطنية للطب
• Stathmin.com