بروتين متلازمة بلوم

بروتين متلازمة بلوم هو بروتين يتم ترميزه في البشر بواسطة جين BLM ولا يتم التعبير عنه في متلازمة بلوم . [ 5 ]

يرتبط ناتج جين متلازمة بلوم بمجموعة RecQ الفرعية من إنزيمات فك اللولب DNA الحاوية على صندوق DExH، وله نشاطان: نشاط إنزيم ATPase المحفز بواسطة DNA ونشاط إنزيم فك اللولب DNA المعتمد على ATP. تؤدي الطفرات المسببة لمتلازمة بلوم إلى حذف أو تغيير أنماط إنزيم فك اللولب، وقد تعطل نشاط إنزيم فك اللولب 3' → 5'. قد يعمل البروتين الطبيعي على كبح إعادة التركيب المتماثل غير المناسب . [ 6 ]

الانقسام الاختزالي

يبدأ النموذج الحالي لإعادة التركيب الميوزي بكسر أو فجوة في سلسلتي الحمض النووي، يليه اقتران مع كروموسوم متماثل وغزو السلسلة لبدء عملية إصلاح إعادة التركيب. يمكن أن يؤدي إصلاح الفجوة إلى عبور (CO) أو عدم عبور (NCO) للمناطق المجاورة. يُعتقد أن إعادة التركيب من نوع CO تحدث وفقًا لنموذج وصلة هوليداي المزدوجة (DHJ)، الموضح على اليمين أعلاه. أما إعادة التركيب من نوع NCO، فيُعتقد أنها تحدث بشكل أساسي وفقًا لنموذج تلدين السلسلة المعتمد على التخليق (SDSA)، الموضح على اليسار أعلاه. ويبدو أن معظم أحداث إعادة التركيب من نوع SDSA.

تبدأ عملية إعادة التركيب أثناء الانقسام الاختزالي عادةً بكسر في سلسلتي الحمض النووي (DSB). خلال هذه العملية، تُقطع أجزاء من الحمض النووي عند الطرف 5' للكسر في عملية تُسمى إعادة الاستئصال. في خطوة غزو السلسلة اللاحقة، يغزو الطرف 3' المتدلي لجزيء الحمض النووي المكسور الحمض النووي لكروموسوم متماثل غير مكسور. بعد غزو السلسلة، قد يتبع تسلسل الأحداث اللاحق أحد مسارين رئيسيين يؤديان إلى إعادة تركيب متقاطع (CO) أو غير متقاطع (NCO) (انظر إعادة التركيب الجيني وأسفل الشكل في هذا القسم).

تُشفّر خميرة التبرعم Saccharomyces cerevisiae نظيرًا لبروتين متلازمة بلوم (BLM) يُسمى Sgs1 (مثبط النمو البطيء 1). يُعدّ Sgs1(BLM) إنزيمًا حالًا للولب يعمل في إصلاح انقطاعات الحمض النووي المزدوجة (DSBs) عن طريق إعادة التركيب المتماثل . ويبدو أن إنزيم Sgs1(BLM) الحال للولب مُنظِّم مركزي لمعظم أحداث إعادة التركيب التي تحدث أثناء الانقسام الاختزالي في S. cerevisiae . [ 7 ] خلال الانقسام الاختزالي الطبيعي، يكون Sgs1(BLM) مسؤولًا عن توجيه إعادة التركيب نحو التكوين البديل إما لجزيئات NCO المبكرة أو جزيئات وصلات هوليداي ، والتي تُحل لاحقًا على شكل COs. [ 7 ]

في نبات رشاد أذن الفأر (Arabidopsis thaliana )، تعمل نظائر إنزيم الهيليكاز Sgs1(BLM) كحواجز رئيسية أمام تكوين التبادل الجيني أثناء الانقسام الاختزالي. [ 8 ] يُعتقد أن هذه الهيليكازات تُزيح السلسلة الدخيلة، مما يسمح لها بالالتحام مع الطرف 3' الآخر من كسر الحمض النووي المزدوج، ويؤدي إلى تكوين مُعاد التركيب غير المتماثل (NCO) من خلال عملية تُسمى التحام السلسلة المعتمد على التخليق (SDSA) (انظر إعادة التركيب الجيني والشكل في هذا القسم). يُقدّر أن حوالي 4% فقط من كسور الحمض النووي المزدوج تُصلح عن طريق إعادة التركيب بالتبادل الجيني. [ 9 ] اقترح سيكيلا-أرنو وآخرون [ 8 ] أن أعداد التبادل الجيني محدودة بسبب التكاليف طويلة الأجل لإعادة التركيب بالتبادل الجيني، أي تفكيك التراكيب الجينية المواتية للأليلات التي تراكمت بفعل الانتقاء الطبيعي في الماضي .

إصلاح الحمض النووي وموت الخلايا المبرمج

يُسهّل بروتين متلازمة بلوم إصلاح الحمض النووي عندما تتعرض الخلايا لعوامل مُسببة لتلف الحمض النووي ، وتحديدًا عند توقف شوكات تضاعف الحمض النووي. يُؤدي التلف الموجود خلال طور S من دورة الخلية إلى تكوين بروتين متلازمة بلوم بؤرًا بسرعة مع بروتين غاما H2AFX عند شوكات التضاعف التي تُصاب بكسور في الحمض النووي. [ 10 ] ثم تستقطب بؤر BLM هذه مُركبات إصلاح مُكوّنة من بروتيني BRCA1 و NBS1 إلى شوكات التضاعف المتوقفة. بالإضافة إلى دوره في إصلاح تلف الحمض النووي، يُسهّل بروتين متلازمة بلوم عملية الاستماتة (الموت الخلوي المُبرمج)، وهي عملية تعتمد على بروتين p53 عندما تتعرض الخلايا لعوامل مُسببة لتلف غير قابل للإصلاح في الحمض النووي، وخاصةً التلف الذي يُؤدي إلى توقف شوكات تضاعف الحمض النووي. [ 10 ] [ 11 ]

يُعدّ كلٌّ من إصلاح الحمض النووي (DNA) والاستماتة الخلوية (الموت الخلوي المبرمج) عمليتين إنزيميتين ضروريتين للحفاظ على سلامة الجينوم في الإنسان. تميل الخلايا التي تعاني من نقص في إصلاح الحمض النووي إلى تراكم تلف الحمض النووي، وعندما تعاني هذه الخلايا أيضًا من خلل في الاستماتة الخلوية، فإنها تميل إلى البقاء على قيد الحياة على الرغم من وجود تلف مفرط في الحمض النووي. [ 12 ] يميل تضاعف الحمض النووي في هذه الخلايا إلى التسبب في طفرات ، وقد تُسبب هذه الطفرات السرطان. لذا، يبدو أن لبروتين متلازمة بلوم دورين مرتبطين بالوقاية من السرطان، حيث يتمثل الدور الأول في تعزيز إصلاح نوع محدد من التلف، بينما يتمثل الدور الثاني في تحفيز الاستماتة الخلوية إذا تجاوز مستوى تلف الحمض النووي قدرة الخلية على الإصلاح. [ 12 ]

التفاعلات

ثبت أن بروتين متلازمة بلوم يتفاعل مع:

مراجع

  1. 1 2 3 GRCh38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSG00000197299 Ensembl ، مايو 2017
  2. 1 2 3 GRCm38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSMUSG00000030528 Ensembl ، مايو 2017
  3. "مرجع PubMed البشري:" . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، المكتبة الوطنية الأمريكية للطب .
  4. "مرجع PubMed للفأر:" . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، المكتبة الوطنية الأمريكية للطب .
  5. كارو جيه كيه، تشاكرافيرتي آر كيه، هيكسون آي دي (يناير 1998). "منتج جين متلازمة بلوم هو إنزيم هيليكاز الحمض النووي 3'-5'" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 272 ​​(49): 30611-30614 . doi : 10.1074/jbc.272.49.30611 . PMID 9388193 . 
  6. "متلازمة بلوم" . مرجع علم الوراثة المنزلي . معاهد الصحة الوطنية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 مارس 2013 .
  7. 1 2 دي مويت أ، جيسوب ل، كولار إ، سوريرجان أ، تشين ج، داياني ي، وآخرون (2012). " إن نظير إنزيم الهيليكاز BLM، Sgs1، هو منظم مركزي لعملية الأيض الوسيطة لإعادة التركيب الميوزي" . الخلية الجزيئية . 46 (1): 43-53 . doi : 10.1016/j.molcel.2012.02.020 . PMC 3328772. PMID 22500736 .   
  8. 1 2 سيغويلا-أرنو م، كريسماني و، لارشيفيك س، مازيل ج، فروجر ن، شوينارد س، وآخرون (2015). "آليات متعددة تحد من عمليات العبور الميوزي: يعمل TOP3α واثنان من نظائر BLM على تثبيط عمليات العبور بالتوازي مع FANCM" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 112 (15): 4713-4718 . Bibcode : 2015PNAS..112.4713S . doi : 10.1073/pnas.1423107112 . hdl : 1854 / LU-6829814 . PMC 4403193. PMID 25825745 .   
  9. كريسماني دبليو، جيرارد سي، فروجر إن، براديلو إم، سانتوس جيه إل، تشيليشيفا إل، وآخرون . (2012). “FANCM يحد من عمليات الانتقال المنصف”. علوم . 336 (6088): 1588–1590 . بيب كود : 2012Sci...336.1588C . دوى : 10.1126/science.1220381 . بميد 22723424 . S2CID 14570996 .   
  10. 1 2 دافالوس إيه آر، كامبيسي جيه (سبتمبر 2003). "تخضع خلايا متلازمة بلوم للاستماتة المعتمدة على البروتين p53 وتأخر تجميع معقدات إصلاح BRCA1 وNBS1 عند شوكات التضاعف المتوقفة" . مجلة بيولوجيا الخلية . 162 (7): 1197-1209 . doi : 10.1083/jcb.200304016 . PMC 2173967. PMID 14517203 .  
  11. 1 2 وانغ إكس دبليو، تسينغ إيه، إليس إن إيه، سبيلار إي إيه، لينكي إس بي، روبلز إيه آي، وآخرون . (أغسطس 2001). "التفاعل الوظيفي بين البروتين p53 وإنزيم BLM DNA helicase في موت الخلايا المبرمج" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 276 (35): 32948-32955 . doi : 10.1074/jbc.M103298200 . PMID 11399766 .  
  12. 1 2 بيرنشتاين سي، بيرنشتاين إتش، باين سي إم، غاروال إتش (يونيو 2002). "بروتينات ذات دور مزدوج في إصلاح الحمض النووي/تحفيز موت الخلايا المبرمج في خمسة مسارات رئيسية لإصلاح الحمض النووي: حماية مضمونة ضد التسرطن". بحوث الطفرات . 511 (2): 145-178 . Bibcode : 2002MRRMR.511..145B . doi : 10.1016/s1383-5742(02)00009-1 . PMID 12052432 . 
  13. 1 2 وانغ واي، كورتيز دي، يزدي بي، نيف إن، إليدج إس جيه، تشين جيه (أبريل 2000). " BASC، مُركّب فائق من البروتينات المرتبطة بـBRCA1، يُشارك في التعرّف على هياكل الحمض النووي الشاذة وإصلاحها" . الجينات والتطور . 14 (8): 927-939 . doi : 10.1101/gad.14.8.927 . PMC 316544. PMID 10783165 .  
  14. بيميش هـ، كيدار ب، كانيكو هـ، تشين ب، فوكاو ت، بينغ س، وآخرون . (أغسطس 2002). "الرابط الوظيفي بين خلل BLM في متلازمة بلوم وبروتين ATM المتحور في رنح توسع الشعيرات" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 277 (34): 30515-30523 . doi : 10.1074/jbc.M203801200 . PMID 12034743 .  
  15. جياو ر، باخراتي س ز، بيدرازي ج، كوستر ب، بيتكوفيتش م، لي ج ل، وآخرون . (يونيو 2004). "التفاعل الفيزيائي والوظيفي بين ناتج جين متلازمة بلوم وأكبر وحدة فرعية من عامل تجميع الكروماتين 1" . علم الأحياء الجزيئي والخلوي . 24 (11): 4710-4719 . doi : 10.1128/MCB.24.11.4710-4719.2004 . PMC 416397. PMID 15143166 .   
  16. 1 2 3 4 سينغوبتا إس، روبلز إيه آي، لينكي إس بي، سينوجيفا إن آي، تشانغ آر، بيدو آر، وآخرون . (سبتمبر 2004). "التفاعل الوظيفي بين إنزيم BLM الحلزوني و53BP1 في مسار وسيط بواسطة Chk1 أثناء توقف دورة الخلية في الطور S" . مجلة بيولوجيا الخلية . 166 (6): 801-813 . doi : 10.1083/jcb.200405128 . PMC 2172115. PMID 15364958 .   
  17. دينز إيه جيه، ويست إس سي (24 ديسمبر 2009). "يربط جين FANCM بين اضطرابات عدم استقرار الجينوم، متلازمة بلوم وفقر الدم فانكوني" . الخلية الجزيئية . 36 (6): 943-953 . doi : 10.1016/j.molcel.2009.12.006 . PMID 20064461 . 
  18. شارما إس، سومرز جيه إيه، وو إل، بور في إيه، هيكسون آي دي، بروش آر إم (مارس 2004). "تحفيز إنزيم إندونوكلياز-1 بواسطة بروتين متلازمة بلوم" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 279 (11): 9847-9856 . doi : 10.1074/jbc.M309898200 . PMID 14688284 . 
  19. شاستري، في. إم.، وسوبرامانيان، في.، وشميدت، ك. إتش. (سبتمبر 2021). "تفاعل جديد مُنظَّم بدورة الخلية بين إنزيم الهيليكاز BLM الخاص بمتلازمة بلوم وMcm6 يتحكم في العمليات المرتبطة بالتضاعف" . مجلة أبحاث الأحماض النووية . 49 (15): 8699-8713 . doi : 10.1093/nar/gkab663 . PMC 8421143. PMID 34370039 .  
  20. 1 2 Freire R, d'Adda Di Fagagna F, Wu L, Pedrazzi G, Stagljar I, Hickson ID, et al. (أغسطس 2001). "يؤدي انقسام ناتج جين متلازمة بلوم أثناء موت الخلايا المبرمج بواسطة كاسبيز-3 إلى ضعف التفاعل مع توبويزوميراز III ألفا" . مجلة أبحاث الأحماض النووية . 29 (15): 3172-3180 . doi : 10.1093/nar/29.15.3172 . PMC 55826. PMID 11470874 .   
  21. لانغلاند جي، كورديتش جيه، كرياني جيه، غوس كيه إتش، ليلارد-ويثيريل كيه، بيبينيك كيه، وآخرون . (أغسطس 2001). "يتفاعل بروتين متلازمة بلوم (BLM) مع MLH1 ولكنه ليس ضروريًا لإصلاح عدم تطابق الحمض النووي" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 276 (32): 30031-30035 . doi : 10.1074/jbc.M009664200 . PMID 11325959 .  
  22. بيدرازي جي، بيريرا سي، بلاسر إتش، كوستر بي، مارا جي، ديفيز إس إل، وآخرون . (نوفمبر 2001). "ارتباط مباشر بين ناتج جين متلازمة بلوم وبروتين إصلاح عدم تطابق الحمض النووي البشري MLH1" . مجلة أبحاث الأحماض النووية . 29 (21): 4378-4386 . doi : 10.1093/nar/29.21.4378 . PMC 60193. PMID 11691925 .   
  23. غاركافتسيف الرابع، كلي ن، غريغوريان إي إيه، غودكوف إيه في (ديسمبر 2001). "يتفاعل بروتين متلازمة بلوم ويتعاون مع البروتين p53 في تنظيم النسخ والتحكم في نمو الخلايا". أونكوجين . 20 ( 57): 8276-8280 . doi : 10.1038/sj.onc.1205120 . PMID 11781842. S2CID 13084911 .  
  24. يانغ كيو، تشانغ آر، وانغ إكس دبليو، سبيلار إي إيه، لينكي إس بي، سوبرامانيان دي، وآخرون . (أغسطس 2002). "تنظيم معالجة وصلات هوليداي بواسطة إنزيمات الهيليكاز BLM وWRN بواسطة البروتين p53" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 277 (35): 31980-31987 . doi : 10.1074/jbc.M204111200 . hdl : 10026.1/10341 . PMID 12080066 .  
  25. 1 2 برايبروك جيه بي، لي جيه إل، وو إل، كابل إف، بنسون إف إي، هيكسون آي دي (نوفمبر 2003). "التفاعل الوظيفي بين إنزيم الهيليكاز الخاص بمتلازمة بلوم ونظير RAD51، RAD51L3 (RAD51D)" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 278 (48): 48357-48366 . doi : 10.1074/jbc.M308838200 . hdl : 10026.1/10297 . PMID 12975363 . 
  26. وو إل، ديفيز إس إل، ليفيت إن سي، هيكسون آي دي (يونيو 2001). "دور محتمل لهيليكاز BLM في إصلاح الحمض النووي عن طريق تفاعل محفوظ مع RAD51" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 276 (22): 19375-19381 . doi : 10.1074/jbc.M009471200 . PMID 11278509 . 
  27. 1 2 بروش آر إم، لي جيه إل، كيني إم كيه، كارو جيه كيه، كوبر إم بي، كوريكاتيل آر بي، وآخرون . (أغسطس 2000). "يتفاعل بروتين التضاعف A فيزيائيًا مع بروتين متلازمة بلوم ويحفز نشاطه الحلزوني" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 275 (31): 23500-23508 . doi : 10.1074/jbc.M001557200 . hdl : 10026.1/10318 . PMID 10825162 .  
  28. أوبريسكو، ب. ل.، فون كوب، س.، لاين، ج. ب.، هاريجان، ج.، هيكسون، إ. د.، بور، ف. أ. (أكتوبر 2002). "بروتين ربط التيلومير TRF2 يرتبط بإنزيمات الهيليكاز الخاصة بمتلازمة فيرنر وبلوم ويحفزها" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 277 (43): 41110-41119 . doi : 10.1074/jbc.M205396200 . PMID 12181313 . 
  29. موينز، بي. بي.، كولاس، إن. كيه.، تارسوناس، إم.، ماركون، إي.، كوهين، بي. إي.، سبايروبولوس، بي. (أبريل 2002). "يتوافق التسلسل الزمني والتموضع الكروموسومي للبروتينات المرتبطة بإعادة التركيب أثناء الانقسام الاختزالي في الفأر مع النماذج التي يمكنها تحديد التفاعلات المبكرة بين الحمض النووي دون إعادة تركيب متبادلة". مجلة علوم الخلية . 115 (الجزء 8): 1611-1622 . doi : 10.1242/jcs.115.8.1611 . PMID 11950880 . 
  30. وو إل، ديفيز إس إل، نورث بي إس، غولاويك إتش، ريو جيه إف، تورلي إتش، وآخرون . (مارس 2000). "يتفاعل ناتج جين متلازمة بلوم مع توبويزوميراز III" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 275 (13): 9636-9644 . doi : 10.1074/jbc.275.13.9636 . PMID 10734115 .  
  31. هو ب، بيرستن إس إف، فان برابانت إيه جيه، يي تي زد، باندولفي بي بي، جونسون إف بي، وآخرون . (يونيو 2001). "دليل على تفاعل بروتين BLM مع إنزيم توبويزوميراز III ألفا في استقرار الجينوم" . علم الوراثة الجزيئية البشرية . 10 (12): 1287-1298 . doi : 10.1093/hmg/10.12.1287 . PMID 11406610 .  
  32. فون كوب سي، كارماكار بي، داووت إل، أوبريسكو بي، زينغ إكس، بروش آر إم، وآخرون . (يونيو 2002). "التواجد المشترك والتفاعل الفيزيائي والوظيفي بين بروتينات متلازمة فيرنر ومتلازمة بلوم" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 277 (24): 22035-22044 . doi : 10.1074/jbc.M200914200 . PMID 11919194 .  

للمزيد من القراءة