اِكْتِشَاف آلِيَّة جَدِيدَة لِتَجْنِيد بِرُوتِينَاتِ عَائِلَة Arf إِلَى مَوَاقِع خَلَوِيَّة مُحَدَّدَة

الصُّوَرَة: نموذج يُوَضِّحُ كَيْفِيَّةَ تَجْنِيدَ Arfrp1 وَ Arl14 إِلَى الْأَغْشِيَة.
عَرَضَ الْمَزِيدِ الِئْتِمَانِ: HKUST

تُعتَبَرُ GTPases الصِّغَارَةُ لِعَائِلَةِ عَامِلِ ADP-ribosylation (Arf) مِنَ الْمَبَادِرَاتِ الرَّئِيسِيَّةِ لِلْعَدِيدِ مِنَ الْعَمَلِيَّاتِ الْفِسْيُولُوجِيَّةِ بِمَا فِي ذَٰلِكَ الْإِفْرَازِ، وَالِالْتَهَامِ، وَالْبُلْعَمَةِ، وَنَقْلِ الْإِشَارَةِ. تَعْمَلُ بِرُوتِينَاتِ عَائِلَةِ Arf عَلَى التَّوَسُّطِ فِي تَجْنِيدِ الْمُؤَثِّرَاتِ السِّيتُوبْلَازْمِيَّةِ إِلَى مَقَصَورَاتِ خَلَوِيَّةِ مُحَدَّدَةٍ. تُسَهِّلُ هَذِهِ الْعَمَلِيَّةُ عَلَى مُؤَثِّرَاتِ Arf أَدَاءَ التَّعَرُّفِ عَلَى الْحَمَلِةِ، وَتَعْدِيلَ الدِّهْوَنِ أَوْ وَظَائِفَ خَلَوِيَّةِ أُخْرَى. إِنَّ حَجْبَ أَنْشِطَةِ بِرُوتِينَاتِ عَائِلَةِ Arf يَمْنَعُ إِفْرَازَ الْجَزِيئَاتِ الْهَامَّةِ مِنَ الْخَلِيَّةِ وَيَمْنَعُ أَيْضًا امْتِصَاصَ الْخَلِيةِ لِلْعَنَاصِرِ الْغَذَائِيَّةِ. تَرْتَبِطُ الْعُيُوبُ فِي Arfs أَوْ بِرُوتِينَاتِهَا التَّنَظِيمِيَّةِ بِالْعَدِيدِ مِنَ الْأَمْرَاضِ الْوَرَاثِيَّةِ، بِمَا فِي ذَٰلِكَ الْإِعَاقَةِ الذَّهْنِيَّةِ الْمُرَتَبَطَةِ بِالْكَرَّوْمُوسُومِ X (XLID)، وَمَتَلاَزِمَةِ جُوبَرْتْ، وَمَتَلاَزِمَةِ بَارْدِت-بِيدْلِ، وَخَلَلِ الْأَهْدَابِ. لِذَلِكَ، يَمْثُلُ دِرَاسَةُ الْآلِيَّاتِ الْجَزِيئِيَّةِ لِلْأَنْشِطَةِ الْخَلَوِيَّةِ الْمُنْظَّمَةِ بِوَاسِطَةِ Arf فَرَصَةً لِفَهْمِ مُسَبِّبَاتِ هَذِهِ الْأَمْرَاضِ وَتَطَوِيرِ اسْتِرَاتِيجِيَّاتٍ عِلاجِيَّةٍ جَدِيدَةٍ.

تَدُورُ بِرُوتِينَاتٌ عَائِلَةٌ Arf بَيْنَ حَالَةِ غَيْرَ نَشِطَةٍ مُرْتَبَطَةٍ بِـ GDP وَحَالَةِ نَشِطَةٍ مُرْتَبَطَةٍ بِـ GTP. لَدَيْهِمْ تَنْظِيمَاتٌ هَيْكَلِيَّةٌ مُتَشَابِهَةٌ تَحْتَوِي عَلَى نَمَطِ حُلْزُونِيٍّ أَمْفِيبَاثِيٍّ فِي النِّهَايَةِ N وَمَجَالَاتِ الْتَّبْدِيَلِ. تَرْتَبِطُ مَجَالَاتُ الْتَّبْدِيَلِ لِبِرُوتِينَاتِ Arf مُبَاشَرَةً بِعَوَامِلِ تَبَادُلِ النَّوْكِلِيُّوتِيدَاتِ الْجُوَانِيَدِينِيَّةِ (GEFs) الْمُقَابِلِةِ لَهَا، مُمَّا يُمْكِنُ بِرُوتِينَاتِ Arf مِنَ الْارْتِبَاطِ بِـ GTP. يُعْتَقَدُ عَمُومًا أَنَّ تَجْنِيدَ بِرُوتِينَاتِ Arf إِلَى الْأَغْشِيَةِ يَبْدَأُ بِتَغْيِيرَاتٍ شَكْلِيَّةٍ نَاتِجَةٍ عَنْ اِرْتِبَاطِ GTP بِبِرُوتِينَاتِ Arf. بَالْإِضَافَةِ إِلَى هَذِهِ الْآلِيَّةِ الْتَقَلِيدِيَّةِ، اِكْتَشَفَ الْبِرُوفِيسُورُ Guo وَفَرِيقُهُ أَنَّ الْأَنْمَاطَ الْأَمْفِيبَاثِيَّةِ فِي النِّهَايَةِ N لِبِرُوتِينَ Arf الْمَوْجُودِ فِي جِهَازِ جُولْجِي، Arfrp1، وَبِرُوتِينَ Arf الْمَوْجُودِ فِي الْغَشَاءِ الْبَلَزَمِيِّ وَالْغَشَاءِ الدَّاخِلِيِّ، Arl14، كَافِيَةٌ لِتَحْدِيدِ مَوَاقِعَ خَلَوِيَّةٍ مُحَدَّدَةٍ بِطَرِيقَةٍ غَيْرِ مُعْتَمَدَةٍ عَلَى GTP. يُؤَدِّي تَبَادُلُ الْأَنْمَاطِ الْحُلْزُونِيَّةِ الْأَمْفِيبَاثِيَّةِ بَيْنَ هَذَيْنِ الْبُرُوتِينَيْنِ إِلَى تَغْيِيرِ مَوَاقِعِهِمَا. يَتَطَلَّبُ التَّحْدِيدُ الْمَكَانِيُّ الَّذِي يَتَوَسَّطُهُ الْحُلْزُونُ Arfrp1 شَرِيكَهُ Sys1. بَالْإِضَافَةِ إِلَى ذَٰلِكَ، تُشِيَّرُ الدِّرَاسَةُ إِلَى أَنَّ الْأَسَيْتِلَةَ لِحُلْزُونِ Arfrp1 وَالْمَيْسِتِلَةَ لِحُلْزُونِ Arl14 مُهِمَّةٌ لِلتَّحْدِيدِ الْخَلَوِيِّ مُحَدَّدَ.

يَمْثُلُ النِّمُوذَجُ الْمُقْتَرَحُ تَجْنِيدَ Arfrp1 وَ Arl14 إِلَى الْأَغْشِيَةِ كَمَا هُوَ مُوَضَّحٌ فِي الشَّكْلِ 1. تَكْشِفُ هَذِهِ الدِّرَاسَةُ عَنْ رُؤَى جَدِيدَةٍ فِي الْآلِيَّةِ الْجَزِيئِيَّةِ الَّتِي تُنْظِّمُ اِرْتِبَاطَ بَعْضِ بِرُوتِينَاتِ Arf بِالْأَغْشِيَةِ، مُمَّا يُشِيَّرُ إِلَى أَنَّ اِرْتِبَاطَ الْأَغْشِيَةِ وَتَنْشِيطَ بَعْضِ بِرُوتِينَاتِ Arf غَيْرُ مُرْتَبِطَيْنِ. تَقْدِمُ هَذِهِ الدِّرَاسَةُ أَيْضًا أَنْمَاطَ قَصِيرَةَ جَدِيدَةَ لِاِسْتِهْدَافِ الْبُرُوتِينَاتِ إِلَى مَوَاقِع خَلَوِيَّةٍ مُحَدَّدَةٍ.

###

تَمَ نَشْرُ النَّتَائِجِ مُؤَخَّرًا فِي الْمَجَلَّةِ الْعِلْمِيَّةِ Journal of Biological Chemistry (https://www.jbc.org/content/295/49/16643). الْبِرُوفِيسُورُ Guo هُوَ خَبِيرٌ رَائِدٌ فِي النَّقْلِ الْخَلَوِيِّ الدَّاخِلِيِّ. السَّيِّدُ Feng Yang، طَالِبُ دَكْتُورَاهٍ فِي مَخْتَبَرِهِ، هُوَ الْمَؤَلِّفُ الْأَوَّلُ لِهَذِهِ الدِّرَاسَةِ. تَمَ تَمْوِيلُ هَذَا الْبَحْثِ مِنْ قِبَلِ مَجْلَسِ مُنَحِّ الْأَبْحَاثِ (RGC) فِي هُونْغِ كُونْغَ وَالْمُؤَسَّسَةِ الْوَطَنِيَّةِ لِلْعُلُومِ الطَّبِيَّةِ فِي الصِّينِ (NSFC).

Journal of Biological Chemistry 10.1074/jbc.RA120.