بيلين (الكيمياء الحيوية)

البيليروبين ، وهو بيلين أصفر، هو ناتج تحلل الهيم

البيلينات ، أو البيلانات ، أو أصباغ الصفراء، هي أصباغ بيولوجية تتكون في العديد من الكائنات الحية كناتج أيضي لبعض البورفيرينات . سُميت البيلين (وتُسمى أيضًا البيلكروم) بهذا الاسم نسبةً إلى صبغة الصفراء في الثدييات ، ولكنها توجد أيضًا في الفقاريات الدنيا واللافقاريات ، بالإضافة إلى الطحالب الحمراء والنباتات الخضراء والبكتيريا الزرقاء . تتراوح ألوان البيلينات بين الأحمر والبرتقالي والأصفر والبني، وصولًا إلى الأزرق والأخضر. [ 1 ]

من الناحية الكيميائية، تُعدّ البيلينات ترتيبات خطية لأربع حلقات بيرول ( رباعيات البيرول ). في عملية الأيض البشري، يُعدّ البيليروبين ناتجًا لتحلل الهيم . أما البيلان المُعدّل فهو وسيط في التخليق الحيوي لليوروبورفيرينوجين III من البورفوبيلينوجين .

توجد أمثلة على البيلينات في الحيوانات (ومن أبرزها البيليروبين والبيلفيردين )، وفي الطحالب والنباتات الفيكوسيانوبيلين ، وهو الصباغ الضوئي فيكوسيانين . في النباتات، تعمل البيلينات أيضًا كأصباغ ضوئية لبروتين مستقبل الضوء فيتوكروم . ومن أمثلة البيلينات في اللافقاريات الميكروماتابيلين ، المسؤول عن اللون الأخضر لعنكبوت الصياد الأخضر، ميكروماتا فيريسنس . [ 2 ]

في النباتات

تحتوي معظم الكائنات الحية التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي وإنتاج الأكسجين على منظم التخليق الحيوي للكلوروفيل الموجب، المعروف باسم جينومات غير مقترنة 4 (GUN4). تشير الأبحاث إلى أن GUN4 ينظم تخليق الكلوروفيل عن طريق تنشيط إنزيم شيلاتاز المغنيسيوم ، الذي يحفز إدخال أيون المغنيسيوم (Mg2 +) في بروتوبورفيرين IX . [ 3 ] ترتبط البيلينات بروابط غير تساهمية مع CrGUN4، وهو GUN4 طحلبي من الكلاميدوموناس رينهاردتي ، والذي ثبتت مشاركته في الإشارات الرجعية . [ 4 ]

بروتين ربط البيلين في أجنحة الفراشات

تُعدّ أجنحة الفراشات موقعًا جديدًا لتخليق البورفيرين وانشطاره، حيث يظهر البيلين؛ إذ يُعبّر عن بروتين ليبوكالين الرابط للبيلين في فراشة الملفوف (Pieris brassicae) . [ 5 ] لا تزال وظيفة بروتين البيلين خلال نمو الجناح غير معروفة، وكذلك وجود مسار نشط لتخليق البورفيرين وانشطاره في أجنحة الحشرات، وهو ما تم إثباته هنا لأول مرة. يُعدّ بروتين ربط البيلين من فراشة الملفوف ، والذي اكتُشف أن له بنية بلورية، أحد الأعضاء الأوائل لعائلة بروتينات الليبوكالين الفائقة، والتي نمت بشكل ملحوظ منذ ذلك الحين. وهو بروتين صبغي أزرق يمكن التعرف عليه بوضوح من خلال تسلسل الأحماض الأمينية وبنيته البلورية. يتواجد بروتين ربط البيلين بشكل أساسي في الدم اللمفاوي ، والجسم الدهني، والبشرة في اليرقة في طورها الأخير، وفي أجنحة حشرة فراشة الملفوف البالغة . [ 6 ] على الرغم من اكتشاف وجود ارتباط بين ثلاثة أنماط لونية ليرقات فراشة ذيل السنونو وبروتين ربط البيلين وجين اللون الأصفر، إلا أن الأنشطة الفسيولوجية الأخرى لا تزال مجهولة. [ 7 ] عادةً، ترتبط البيلينات الحشرية بالبروتينات لتكوين مجموعة متنوعة من البروتينات البيلينية التي تم تحديدها في حرشفيات الأجنحة وحشرات أخرى. يساهم وجود الصبغات الزرقاء والصفراء في اللون الأزرق المخضر لبعض يرقات حرشفيات الأجنحة . يُعتقد أن الصبغات الزرقاء والكاروتينات الصفراء تعمل معًا كتمويه. [ 8 ]

يُعدّ البروتين الرابط للبيلين أحد أفراد عائلة الليبوكالين، التي تضم بروتينات خارج خلوية تشترك في عدد من خصائص الارتباط الجزيئي، بما في ذلك القدرة على الارتباط بمركبات صغيرة، محبة للدهون في الغالب، مثل الريتينول . [ 9 ] صُنّفت معظم أفراد عائلة الليبوكالين كبروتينات ناقلة، ولكن من الواضح أنها تؤدي أيضًا مجموعة من المهام الأخرى، بما في ذلك نقل الريتينول، والتلوين الخفي لللافقاريات ، وحاسة الشم، ونقل الفيرومونات . يوجد تنوع كبير في التركيب والوظيفة ضمن عائلة الليبوكالين ، سواء داخل النوع الواحد أو بين الأنواع المختلفة.

انظر أيضاً

مراجع

  1. "بيلين | التمثيل الضوئي، الكلوروفيل، الكاروتينات | بريتانيكا" . www.britannica.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 مايو 2024 .
  2. أكسفورد، جي إس، وجيليسبي ، آر جي (1998). "تطور وبيئة تلوين العناكب". المراجعة السنوية لعلم الحشرات . 43 : 619-43 . doi : 10.1146/annurev.ento.43.1.619 . PMID 15012400. S2CID 6963733 .  
  3. ريختر إيه إس، هوخهاوزر سي، فوفيزان سي، هاينز إل، كونرت إف، غريم بي (نوفمبر 2016). "فسفرة جينومات غير مقترنة 4 تُغير تحفيز نشاط إنزيم ميثيل جلاكتيز في كاسيات البذور" . علم وظائف النبات . 172 (3): 1578-1595 . doi : 10.1104/pp.16.01036 . PMC 5100749. PMID 27688621 .  
  4. هو جيه إتش، تشانغ جيه دبليو، شو تي، وانغ جيه، وانغ إكس، لين آر، وآخرون . (أكتوبر 2021). " الأساس البنيوي لارتباط البيلين بمنظم التخليق الحيوي للكلوروفيل GUN4" . علم البروتين . 30 (10): 2083-2091 . doi : 10.1002/pro.4164 . PMC 8442963. PMID 34382282 .   
  5. سيهرينجر، بيرند؛ كايزر، هارتموت (1 يونيو 2006). "أجنحة الفراشات، موقع جديد لتخليق البورفيرين وانشطاره: دراسات حول التعبير عن بروتين ربط البيلين الليبوكالين في فراشة الملفوف (Pieris brassicae)" . الكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية للحشرات . 36 (6): 482-491 . doi : 10.1016/j.ibmb.2006.03.005 . ISSN 0965-1748 . PMID 16731344 .  
  6. باي، ناركهيون؛ لودل، مارتن؛ بولاك، أرنولد؛ لوبيك، جيرت (يوليو 2012). "التحليل الطيفي الكتلي لبروتين ربط البيلين من جناح فراشة هيبومويا غلاوسيب (لينيوس، 1758) (حرشفيات الأجنحة: بيريداي): علم البروتينات والرحلان الكهربائي ثنائي الأبعاد" . الرحلان الكهربائي . 33 (12): 1787-1794 . doi : 10.1002/elps.201100569 . PMID 22740467. S2CID 2485781 .  
  7. كيم، هونغ جا؛ يون، تشي يونغ؛ هان، يون سو؛ لي، إن هي؛ كانغ، يونغ جين؛ جين، بيونغ راي؛ سيو، سوك جاي (2006-01-01). "تسلسل الحمض النووي التكميلي (cDNA) لبروتينين صفراويين، BP1 وBP2، من فراشة الملفوف البيضاء، Pieris rapae، وتراكمهما في أنسجة ومراحل محددة" . الكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية للحشرات . 36 (1): 54-62 . doi : 10.1016/j.ibmb.2005.10.006 . ISSN 0965-1748 . PMID 16360950 .  
  8. كيم، هونغ جا؛ يون، تشي يونغ؛ هان، يون سو؛ لي، إن هي؛ كانغ، يونغ جين؛ جين، بيونغ راي؛ سيو، سوك جاي (2006-01-01). "تسلسل الحمض النووي التكميلي (cDNA) لبروتينين صفراويين، BP1 وBP2، من فراشة الملفوف البيضاء، Pieris rapae، وتراكمهما في أنسجة ومراحل محددة" . الكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية للحشرات . 36 (1): 54-62 . doi : 10.1016/j.ibmb.2005.10.006 . ISSN 0965-1748 . PMID 16360950 .  
  9. سيهرينجر، بيرند؛ كايزر، هارتموت (1 يونيو 2006). "أجنحة الفراشات، موقع جديد لتخليق البورفيرين وانشطاره: دراسات حول التعبير عن بروتين ربط البيلين الليبوكالين في فراشة الملفوف (Pieris brassicae)" . الكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية للحشرات . 36 (6): 482-491 . doi : 10.1016/j.ibmb.2006.03.005 . ISSN 0965-1748 . PMID 16731344 .