NOX2

إنزيم NADPH أوكسيداز 2 ( Nox2 )، المعروف أيضًا باسم الوحدة الفرعية بيتا من السيتوكروم b(558) أو السلسلة الثقيلة من السيتوكروم b-245 ، هو بروتين يُشفَّر في البشر بواسطة جين NOX2 (المعروف أيضًا باسم جين CYBB ). [ 5 ] هذا البروتين هو إنزيم مُولِّد للأكسجين الفائق، والذي يُكوِّن أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS).

وظيفة

يشفر جين CYBB السيتوكروم b-245، السلسلة بيتا. هذا البروتين هو وحدة فرعية من مجموعة بروتينات تُشكل مُركبًا إنزيميًا يُسمى أوكسيداز NADPH، والذي يلعب دورًا أساسيًا في الجهاز المناعي. ضمن هذا المُركب، ترتبط السلسلة بيتا من السيتوكروم b-245 بسلسلة ألفا (مُنتجة من جين CYBA ). كلتا السلسلتين، ألفا وبيتا، ضروريتان لعمل أي منهما، كما أن مُركب أوكسيداز NADPH يتطلب وجود كلتا السلسلتين ليكون فعالًا. وقد اقتُرح أنه مُكون أساسي لنظام الأوكسيداز المُبيد للميكروبات في الخلايا البلعمية .

Nox2 هي الوحدة الفرعية المحفزة المرتبطة بالغشاء لأكسيداز NADPH . وهي غير نشطة حتى ترتبط بـ p22 phox المرتبط بالغشاء ، مُكَوِّنةً ثنائي الوحدات غير المتجانس المعروف باسم فلافوسيتوكروم b558. [ 6 ] بعد التنشيط، يتم استقطاب الوحدات الفرعية التنظيمية p67 phox و p47 phox و p40 phox ، بالإضافة إلى GTPase ، وعادةً ما يكون Rac، إلى المُركَّب لتشكيل أكسيداز NADPH على غشاء البلازما أو غشاء البلعمة. [ 7 ] يتكون Nox2 نفسه من نطاق غشائي طرفي N يرتبط بمجموعتي هيم ، ونطاق طرفي C قادر على الارتباط بـ FAD و NADPH . [ 8 ]

وقد أظهرت الأدلة أنه يلعب دورًا مهمًا في تطور آفات تصلب الشرايين في قوس الأبهر ، والأبهر الصدري ، والأبهر البطني . [ 9 ] [ 10 ]

وقد ثبت أيضًا أن له دورًا في تحديد حجم احتشاء عضلة القلب نظرًا لارتباطه بأنواع الأكسجين التفاعلية، التي تلعب دورًا في إصابة عضلة القلب الناتجة عن إعادة التروية. وقد نتج ذلك عن العلاقة بين Nox2 والإشارات الضرورية لتجنيد العدلات . [ 11 ] علاوة على ذلك، فإنه يزيد من الإجهاد التأكسدي العام بعد إعادة التروية ، على الأرجح بسبب انخفاض فسفرة STAT3 و Erk . [ 11 ]

بالإضافة إلى ذلك، يبدو أن الإجهاد التأكسدي في الحُصين يزداد لدى الحيوانات المصابة بتعفن الدم نتيجةً لتأثيرات إنزيم Nox2. وقد نشأ هذا الارتباط أيضًا من خلال تأثيرات أنواع الأكسجين التفاعلية النشطة كيميائيًا، والتي تُعدّ أحد المكونات الرئيسية التي تُسهم في تطور الالتهاب العصبي المصاحب لاعتلال الدماغ الناتج عن تعفن الدم . [ 12 ] يحدّ إنزيم Nox2 البطاني من تنشيط عامل النسخ NF-κB وتعبير مستقبل TLR4، مما يُخفف بدوره من حدة انخفاض ضغط الدم والالتهاب الجهازي الناجم عن عديدات السكاريد الشحمية (LPS). [ 13 ]

يبدو أن Nox2 يلعب أيضًا دورًا مهمًا في إعادة تشكيل الشرايين الدماغية الداخلية بوساطة أنجيوتنسين II بسبب انبعاث الأكاسيد الفائقة من مؤكسدات NADPH التي تحتوي على Nox2 . [ 14 ]

الأهمية السريرية

يُعدّ نقص إنزيم CYBB أحد العيوب الكيميائية الحيوية الخمسة الموصوفة والمرتبطة بداء الورم الحبيبي المزمن (CGD). [ 15 ] يتميز داء الورم الحبيبي المزمن بعدوى متكررة وشديدة بمسببات أمراض غير ضارة عادةً بالبشر، مثل فطر الرشاشية السوداء الشائع، وقد ينتج عن طفرات نقطية في الجين المُشفّر لإنزيم Nox2. [ 8 ] في هذا الاضطراب، ينخفض ​​نشاط إنزيم NADPH أوكسيداز في الخلايا البلعمية ؛ إذ تستطيع العدلات ابتلاع البكتيريا لكنها لا تستطيع قتلها داخل الفجوات البلعمية . ويعود سبب هذا الخلل في القتل إلى عدم القدرة على زيادة تنفس الخلية، وما يترتب على ذلك من فشل في إيصال الأكسجين النشط إلى الفجوة البلعمية. [ 5 ] وقد تم اكتشاف ما لا يقل عن 34 طفرة مُسببة للمرض في هذا الجين. [ 16 ]

بما أن Nox2 قد ثبت أنه يلعب دورًا أساسيًا في تحديد حجم احتشاء عضلة القلب ، فإن هذا البروتين يمكن أن يكون هدفًا محتملاً للعلاج الدوائي نظرًا لتأثيره السلبي على إعادة تروية عضلة القلب. [ 10 ]

تشير الأدلة الحديثة بقوة إلى أن إنزيم Nox2 يُنتج أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) التي تُساهم في تقليل التمدد الوعائي الناتج عن تدفق الدم (FMD) لدى مرضى داء الشرايين المحيطية (PAD). وقد خلص العلماء إلى أن إعطاء مضادات الأكسدة يُساعد في تثبيط نشاط إنزيم Nox2، مما يُتيح تحسين تمدد الشرايين. [ 17 ]

أخيرًا، قد يكون استهداف إنزيم Nox2 في نخاع العظم محاولة علاجية واعدة لعلاج تلف الأوعية الدموية المصاحب لاعتلال الشبكية السكري (تلف الشبكية)، لأن أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) الناتجة عن إنزيم Nox2، والتي تنتجها الخلايا المشتقة من نخاع العظم وخلايا الشبكية المحلية، تتراكم لتسبب تلف الأوعية الدموية في منطقة الشبكية المصابة بالسكري. [ 18 ]

تزداد مستويات نسخ جين CYBB في نسيج الرئة لدى المدخنين. [ 19 ]

التفاعلات

وقد ثبت أن Nox2 يتفاعل مباشرة مع قنوات TRPC6 في الخلايا القدمية . [ 20 ]

مراجع

  1. 1 2 3 GRCh38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSG00000165168 Ensembl ، مايو 2017
  2. 1 2 3 GRCm38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSMUSG00000015340 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. 1 2 "Entrez Gene: CYBB cytochrome b-245, beta polypeptide (chronic granomatus disease)" .
  6. هيرفيه سي، تونون تي، كولين جيه، كور إي، بوين سي (مارس 2006). "أكسيدازات NADPH في حقيقيات النوى: الطحالب الحمراء تقدم دلائل جديدة!". علم الوراثة الحالي . 49 (3): 190-204 . doi : 10.1007/s00294-005-0044-z . PMID 16344959. S2CID 19791715 .  
  7. كاواهارا تي، لامبيث جيه دي (سبتمبر 2007). "التطور الجزيئي للوحدات التنظيمية المرتبطة بـ Phox لإنزيمات NADPH أوكسيداز" . بي إم سي بيولوجيا التطور . 7 (1): 178. Bibcode : 2007BMCEE...7..178K . doi : 10.1186/1471-2148-7-178 . PMC 2121648. PMID 17900370 .  
  8. 1 2 أغيري ج، لامبيث ج.د. (نوفمبر 2010). "إنزيمات نوكس من الفطريات إلى الذباب إلى الأسماك وما تخبرنا به عن وظيفة نوكس في الثدييات" . بيولوجيا الطب والجذور الحرة . 49 (9): 1342-1353 . doi : 10.1016/j.freeradbiomed.2010.07.027 . PMC 2981133. PMID 20696238 .  
  9. سوريسكو د، وايس د، لاسيج ب، كليمبوس ر.إ، سزوتش ك، سوريسكو ج.ب، وآخرون . (مارس 2002). "إنتاج الأكسيد الفائق وتعبير بروتينات عائلة نوكس في تصلب الشرايين البشري" . سيركوليشن . 105 (12): 1429-1435 . doi : 10.1161/01.cir.0000012917.74432.66 . PMID 11914250 .  
  10. 1 2 تشوباي إس، جونز جي إي، شاه إيه إم، كيف إيه سي، ويلز سي إم (2013). "يُعدّ Nox2 ضروريًا لانجذاب البلاعم نحو CSF-1" . PLOS ONE . 8 (2) e54869. Bibcode : 2013PLoSO...854869C . doi : 10.1371/journal.pone.0054869 . PMC 3562318. PMID 23383302 .  
  11. براونرسرويتر ، ف.، مونتيكوكو، ف.، أسريه، م.، أشري، م.، بيلي، ج.، غالان، ك.، وآخرون . (نوفمبر 2013). " دور نظائر إنزيم NADPH أوكسيداز NOX1 وNOX2 وNOX4 في إصابة نقص التروية/إعادة التروية لعضلة القلب" . مجلة علم وظائف القلب الجزيئي والخلوي . 64 : 99-107 . doi : 10.1016/j.yjmcc.2013.09.007 . PMID 24051369. S2CID 20225141. مؤرشف من الأصل في 15 يونيو 2020.   
  12. هيرنانديز إم إس، دافيلا جيه سي، تريفيلين إس سي، ريس بي إيه، كينجو إي آر، لوبيز إل آر، وآخرون . (فبراير 2014). "دور أنواع الأكسجين التفاعلية المشتقة من Nox2 في تطور الضعف الإدراكي بعد الإنتان" . مجلة التهاب الأعصاب . 11 (1): 36. doi : 10.1186/1742-2094-11-36 . PMC 3974031. PMID 24571599 .   
  13. تريفيلين إس سي، ساج سي إم، تشانغ إم، ألفيس-فيلو جيه سي، كونها تي إم، سانتوس سي إكس، وآخرون . (أغسطس 2021). "إنزيم Nox2 البطاني يحد من الالتهاب الجهازي وانخفاض ضغط الدم في حالة التسمم الداخلي عن طريق التحكم في التعبير عن مستقبل تول-لايك 4" . مجلة الصدمة . 56 (2): 268-277 . doi : 10.1097/SHK.0000000000001706 . PMC 8284354. PMID 34276040 .   
  14. تشان إس إل، باومباخ جي إل (26 يونيو 2013). "نقص إنزيم Nox2 يمنع إعادة تشكيل الشرايين الدماغية الداخلية الناجمة عن أنجيوتنسين II" . مجلة فرونتيرز إن فيزيولوجي . 4 : 133. doi : 10.3389/fphys.2013.00133 . PMC 3693079. PMID 23805104 .  
  15. "سلسلة بيتا من السيتوكروم b-245 CYBB [ الإنسان العاقل (Homo sapiens) ] - جين - المركز الوطني لمعلومات التقانة الحيوية (NCBI)" . www.ncbi.nlm.nih.gov . تاريخ الاسترجاع: 10 مايو 2022 .
  16. شيمتشيكوفا د، هينبرغ ب (ديسمبر 2019). "تحسين تنبؤات الطب التطوري بناءً على الأدلة السريرية لمظاهر الأمراض المندلية" . التقارير العلمية . 9 (1) 18577. Bibcode : 2019NatSR...918577S . doi : 10.1038/ s41598-019-54976-4 . PMC 6901466. PMID 31819097 .  
  17. لوفردو إل، كارنيفالي آر، كانجيمي آر، أنجيليكو إف، أوجيليتي تي، دي سانتو إس، وآخرون . (أبريل 2013). "يرتبط ارتفاع مستوى NOX2 بخلل في وظائف الشرايين لدى مرضى داء الشرايين المحيطية". المجلة الدولية لأمراض القلب . 165 (1): 184-192 . doi : 10.1016/j.ijcard.2012.01.069 . PMID 22336250 .  
  18. روخاس م، تشانغ و، شو ز، ليمتالسي ت، تشاندلر ب، توك هـ أ، وآخرون (2013). "ضرورة التعبير عن NOX2 في كل من شبكية العين ونخاع العظم لإصابة الأوعية الدموية الشبكية الناجمة عن داء السكري" . PLOS ONE . 8 (12) e84357. Bibcode : 2013PLoSO...884357R . doi : 10.1371/journal.pone.0084357 . PMC 3866146. PMID 24358357 .   
  19. بينتاريلي جي، نوتشي إس، ماسبيرو دي، بيتينيتشيو إيه، دوجو إم، دي تشيكو إل، وآخرون . (سبتمبر 2019). "يُغير دخان السجائر النسخ الجيني لأنسجة الرئة غير المصابة لدى مرضى سرطان غدي رئوي" . التقارير العلمية . 9 (1) 13039. Bibcode : 2019NatSR...913039P . doi : 10.1038/ s41598-019-49648-2 . PMC 6736939. PMID 31506599 .   
  20. كيم إي واي، أندرسون إم، ويلسون سي، هاغمان إتش، بنزينغ تي، دراير إس إي (نوفمبر 2013). "يتفاعل NOX2 مع قنوات TRPC6 في الخلايا القدمية ويساهم في تنشيطها بواسطة ثنائي أسيل غليسيرول: دور أساسي للبودوسين في تكوين هذا المركب". المجلة الأمريكية لعلم وظائف الأعضاء. علم وظائف الخلايا . 305 (9): C960– C971. doi : 10.1152/ajpcell.00191.2013 . PMID 23948707 . 

للمزيد من القراءة