سينكويلين

سينكويلين هو بروتين خيطي وسيط غير نمطي من النوع الثالث خاص بالعضلات، ويتم ترميزه في الإنسان بواسطة جين SYNC . [ 1 ]

اكتشاف

تم عزل بروتين سينكويلين لأول مرة كشريك ارتباط لبروتين ألفا-ديستروبريفين ، كما تم تحديده بواسطة اختبار التفاعل الثنائي للخميرة . [ 2 ]

لاحقًا، استُخدمت طريقة التفاعل الثنائي للخميرة لإثبات أن السينكولين يرتبط بالديسمين . [ 3 ] تشير هذه الروابط إلى أن السينكولين يعمل كحلقة وصل ميكانيكية بين قرص Z في الساركومير (حيث يتمركز الديسمين) ومركب البروتين المرتبط بالديستروفين (حيث يتمركز ألفا-ديستروبريفين). مع ذلك، لم تُحدد بعد الوظائف الحيوية المحددة للسينكويلين.

باستخدام تقنيات التلطيخ الغربي، تم اكتشاف نوع ثانٍ من بروتين سينكويلين. بلغ حجم هذا النوع 55 كيلو دالتون، بينما بلغ حجم النوع الأصلي 64 كيلو دالتون. ألهم هذا الاكتشاف العلماء لاستخدام تقنية التضفير الجيني لتحديد شكلين جديدين من البروتين يُطلق عليهما SYNC2 وSYNC3. [ 4 ]

لقد ثبت أن المستويات المرتفعة بشكل غير طبيعي من بروتين سينكويلين هي سمة مميزة لأمراض الهزال العصبي العضلي مثل اعتلال الدسمين [ 5 ] وضمور العضلات [ 6 ] . لذلك، يجري استكشاف بروتين سينكويلين كعلامة واعدة للأمراض العصبية العضلية.

بناء

يُصنف بروتين سينكويلين ضمن الخيوط المتوسطة، ويحتوي على السمات البنيوية الرئيسية التي تُشكل الخيوط المتوسطة، مثل منطقة الرأس، ومناطق الربط، واللوالب ألفا، ومنطقة الذيل. ويختلف كل بروتين يُصنف ضمن الخيوط المتوسطة في حجم وشكل منطقتي الرأس والذيل. [ 7 ]

وبشكلٍ أدق، يتميز بروتين سينكويلين بنيويًا بنطاقه المركزي العصوي الذي يشكل لولبًا مكونًا من 4 وحدات فرعية، ومنطقة حلزونية ألفا مفصولة بروابط مرنة، ونطاق رأسي طرفي أميني، ونطاق ذيلي طرفي كربوكسيلي. [ 7 ] أما النظير البروتيني لسينكويلين، SYNC 3، فيختلف بنيويًا اختلافًا كبيرًا عن الخيط البروتيني الأصلي. إذ يحتوي هذا النظير على نطاق عصوي مبتور ويفتقر إلى منطقة الذيل الطرفية الكربوكسيلية. [ 4 ]

نظرًا لقصر ذيل بروتين سينكويلين، يُفترض أن هذا يؤثر على قدرته على تكوين خيوط أخرى. [ 7 ] يختلف سينكويلين عن خيوط النوع الثالث المتوسطة الأخرى بامتلاكه طرفًا أمينيًا فريدًا لا مثيل له في أي بروتين آخر. [ 8 ] لا يمتلك سينكويلين القدرة على تكوين ثنائيات تلقائيًا مثل الخيوط الأخرى. [ 9 ]

وظيفة

تتمثل الوظيفة الأهم لبروتين سينكويلين في توفير الرابط بين بروتينات DAPC وبروتين ألفا-ديستروبريفين. ولم تحدد الدراسات بعد ما إذا كان ارتباط سينكويلين ببروتينات DAPC وبروتين ألفا-ديستروبريفين يحدث في آن واحد. [ 9 ] كما أن سينكويلين، كغيره من الخيوط المتوسطة، ضروري لدعم بنية ألياف العضلات. [ 10 ]

مع ذلك، لا يؤدي بروتين سينكويلين الوظيفة نفسها التي تؤديها معظم الخيوط المتوسطة الأخرى. يمكن استخدامه في محاولة لإصلاح العضلات المتضررة من خلال زيادة إنتاجه . [ 5 ] وقد أظهرت الدراسات أن زيادة إنتاج سينكويلين لا تقتصر أضرارها على ألياف العضلات فحسب، بل ثبت أيضًا أنها تساعد في استقرار غشاء العضلات. [ 5 ]

الخلايا النجمية الكبدية هي نوع نسيجي متخصص في الجسم يتطلب وجود خيوط السينكويلين المتوسطة. عند حدوث إصابة في الكبد، يزداد التعبير عن هذه الخيوط المتوسطة، مثل السينكويلين، ويرتفع مستوى خلايا العضلات الملساء ألفا (α-SMA). يُستخدم السينكويلين حاليًا لتمييز الخلايا النجمية الكبدية المنشطة، بعد اكتشافه في تجربة أُجريت على خلايا كبد أولية في الفئران. في هذه الدراسة، لوحظ ارتفاع ملحوظ في التعبير عن نظائر السينكويلين SYNC1 وSYNC2 أثناء تنشيط الخلايا النجمية الكبدية في الجسم الحي. [ 10 ]

موقع

يوجد بروتين سينكويلين في العضلات الهيكلية والقلبية، وهو مشابه لبروتين الربط الخاص به، ديسمين. [ 9 ] وتُعدّ منطقة الساركوليما في العضلات الهيكلية المنطقة التي تحتوي على معظم بروتين سينكويلين . [ 7 ] وإذا تم تشريح نسيج العضلة إلى ألياف عضلية فردية، فإنه يُمكن العثور عليه على الوصلات العصبية العضلية . [ 11 ] كما يتواجد بروتين سينكويلين بكثرة في مناطق مثل الحيز المحيط بالنواة والوصلة العضلية الوترية. وعند نقص بروتين ألفا-ديستروبريفين أو ديسمين، يتغير التعبير عن بروتين سينكويلين لتعويض فقدان أحد البروتينين أو كليهما. [ 12 ]

بالإضافة إلى خيط وسيط آخر يُسمى بيريفيرين ، يوجد بروتين سينكويلين أيضًا في الجهاز العصبي المركزي والجهاز العصبي المحيطي . يستطيع الحبل الشوكي التعبير عن متغيرات من جين SYNC الأصلي في شكلين متغايرين يُسميان SYNC1 وSYNC2. مع ذلك، يسود كل من SYNC1 وSYNC2 في جهازين عصبيين مختلفين. يوجد SYNC1 عادةً في الدماغ، بينما يوجد SYNC2 عادةً في الجهاز العصبي المحيطي والحبل الشوكي. [ 13 ]

الأهمية السريرية

الأمراض العضلية

عندما تحتوي العضلات الهيكلية والقلبية على مستويات مرتفعة من السينكولين، فقد يؤدي ذلك في كثير من الأحيان إلى الإصابة بأمراض في الأنسجة العضلية.

من أمثلة الأمراض التي تم ربط بروتين سينكويلين بها ما يلي:

يتفاعل بروتين سينكويلين بقوة مع خيوط ديسمين، مما يشير إلى أن طفرة في سينكويلين قد تؤثر على الرابطة بين ديسمين وغشاء الليف العضلي. وقد ينتج عن ذلك اعتلال عضلي مرتبط بديسمين . [ 5 ] ومن الأسباب الأخرى للأمراض العضلية طفرة في جين SYNC. [ 6 ]

أمراض المعدة

قد تُساهم الطفرات التي تُؤثر على بروتين السينكويلين أو نقصه في حدوث نخر خلوي. [ 3 ] وقد وُجد أن جين SYNC، المسؤول عن تحديد بروتين السينكويلين، يُعبَّر عنه بمستويات أعلى في أنسجة سرطان المعدة مقارنةً بأنسجة المعدة السليمة. وفي أنسجة سرطان المعدة، وُجد بروتين السينكويلين بشكل أساسي في السيتوبلازم وغشاء الخلية. وتُشير دراسة حديثة إلى وجود ارتباط قوي بين أنسجة سرطان المعدة ذات التعبير العالي لجين SYNC وانخفاض معدلات البقاء على قيد الحياة لدى المصاب. وبشكل أكثر تحديدًا، يُشير ارتفاع التعبير الجيني لجين SYNC في أنسجة سرطان المعدة إلى أن المصاب في مرحلة متقدمة من سرطان المعدة، وربما يكون مصابًا بنوع فرعي أكثر شراسة منه . [ 14 ]

مراجع

  1. "SYNC - سينكويلين - الإنسان العاقل - جين وبروتين SYNC" . www.uniprot.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 ديسمبر 2021 .
  2. نيوي إس إي، هاومان إي في، بونتينغ سي بي، بنسون إم إيه، ناوورتزكي آر، لوه إن واي، وآخرون . (مارس 2001). "سينكويلين، عضو جديد في عائلة الخيوط المتوسطة الفائقة يتفاعل مع ألفا-ديستروبريفين في العضلات الهيكلية" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 276 (9): 6645-6655 . doi : 10.1074/jbc.M008305200 . PMID 11053421 .  
  3. 1 2 بون إي، هاومان إي في، نيوي إس إي، ديفيز كي إي (فبراير 2002). "ارتباط السينكولين والديسمين: ربط بروتينات الخيوط المتوسطة بمركب البروتين المرتبط بالديستروفين" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 277 (5): 3433-3439 . doi : 10.1074/jbc.M105273200 . PMID 11694502 . 
  4. 1 2 كيمب إم دبليو، إدواردز بي، بورغيس إم، كلارك دبليو تي، نيكلسون جي، باري دي إيه، ديفيز كي إي (مارس 2009). "تنظيم نظائر بروتين سينكويلين والتعبير التفاضلي في العضلات المخططة للفئران". مجلة البيولوجيا التركيبية . 165 (3): 196-203 . doi : 10.1016/j.jsb.2008.11.002 . PMID 19070665 . 
  5. 1 2 3 4 هاومان إي في، سوليفان إن، بون إي بي، بريتون جيه إي، هيلتون-جونز دي، ديفيز كيه إي (يناير 2003). "تراكم السينكويلين لدى مريضين مصابين باعتلال عضلي مرتبط بالديسمين". اضطرابات عصبية عضلية . 13 (1): 42-48 . doi : 10.1016/S0960-8966(02)00181-5 . PMID 12467731. S2CID 43131423 .  
  6. براون إس سي، توريلي إس، أوجو آي، دي بياسيا إف، هاومان إي في، بون إي، وآخرون . (ديسمبر 2005). "زيادة تنظيم السينكويلين في عضلات المرضى المصابين بأمراض عصبية عضلية". العضلات والأعصاب . 32 ( 6 ): 715-725 . doi : 10.1002 / mus.20431 . PMID 16124004. S2CID 39218012 .   
  7. موروود ، سي (أكتوبر 2008). "سينكويلين، بروتين شبيه بالخيوط المتوسطة مرتبط بمركب بروتين الديستروفين في العضلات الهيكلية" . علوم الحياة الخلوية والجزيئية . 65 ( 19 ): 2957-2963 . doi : 10.1007 / s00018-008-8306-9 . PMC 11131731. PMID 18810324. S2CID 1076728 .   
  8. تشانغ جيه، بانغ إم إل، غوخين دي إس، لو واي، تسوي إل، لي إكس، وآخرون (مايو 2008). "يُعدّ بروتين سينكويلين ضروريًا لتوليد أقصى إجهاد متساوي القياس في العضلات الهيكلية، ولكنه غير ضروري لبنية الخلايا العضلية" . المجلة الأمريكية لعلم وظائف الأعضاء. علم وظائف الخلايا . 294 (5): C1175– C1182 . doi : 10.1152/ajpcell.00049.2008 . PMC 2749034. PMID 18367591 .   
  9. ١ ٢ ٣ ماكولاغ كيه جيه، إدواردز بي، كيمب إم دبليو، جايلز إل سي، بورغيس إم، ديفيز كيه إي (مايو ٢٠٠٨). " تحليل وظيفة العضلات الهيكلية في فأر C57BL6/SV129 المُعدَّل جينيًا لحذف جين سينكويلين" . جينوم الثدييات . ١٩ (٥): ٣٣٩-٣٥١ . doi : 10.1007/s00335-008-9120-2 . PMC 2515546. PMID 18594912 .  
  10. 1 2 فان روسين إي، ليو زي، بليجويرت د، إيساكرز إن، مانيرتس آي، شروين بي، وآخرون . (يناير 2014). "سينكويلين هو بروتين خيوط وسيط في الخلايا النجمية الكبدية المنشطة". الكيمياء النسيجية وبيولوجيا الخلية . 141 (1): 85-99 . دوى : 10.1007 / s00418-013-1142-5 . بميد 24043511 . S2CID 14086333 .   
  11. بليك، ديريك جيه؛ مارتن-ريندون، إنكا (1 يوليو 2002). "الخيوط المتوسطة ووظيفة معقد الديستروفين-البروتين" . اتجاهات في طب القلب والأوعية الدموية . 12 (5): 224-228 . doi : 10.1016/S1050-1738(02)00166-4 . ISSN 1050-1738 . PMID 12161077 .  
  12. ^ McCullagh KJ، Edwards B، Poon E، Lovering RM، Paulin D، Davies KE (ديسمبر 2007). "سينكويلين البروتين الشبيه بالخيوط المتوسطة في العضلات المخططة الطبيعية والعضلية". الاضطرابات العصبية العضلية . 17 ( 11 – 12): 970 – 979. دوى : 10.1016/j.nmd.2007.06.004 . بميد 17629480 . S2CID 27635173 .  
  13. كلارك دبليو تي، إدواردز بي، ماكولاغ كيه جيه، كيمب إم دبليو، مورود سي، شيرمان دي إل، وآخرون . (أغسطس 2010). " يُعدِّل بروتين سينكويلين شبكات خيوط البريفيرين وهو ضروري للخلايا العصبية الحركية ذات القطر الكبير" . مجلة علوم الخلية . 123 (الجزء 15): 2543-2552 . doi : 10.1242/jcs.059113 . PMC 2908046. PMID 20587592 .   
  14. وانغ د، دينغ ل، شو إكس، جي واي، جياو زد (مارس 2021). " يرتبط ارتفاع مستوى التعبير عن جين SYNC بتكوّن أورام المعدة وتسلل الخلايا البلعمية المستقطبة من النوع M2 إلى البيئة المناعية الدقيقة لورم المعدة " . الاختبارات الجينية والمؤشرات الحيوية الجزيئية . 25 (3): 236-246 . doi : 10.1089/gtmb.2020.0131 . PMID 33734892. S2CID 232300516 .