بيندرين

البندرين هو بروتين تبادل أنيوني يُشفَّر في البشر بواسطة جين SLC26A4 (العضو 4 من عائلة ناقلات المذاب 26). [ 5 ] [ 6 ] تم التعرف على البندرين في البداية كمبادل كلوريد-يوديد مستقل عن الصوديوم [ 7 وأظهرت دراسات لاحقة أنه يقبل أيضًا الفورمات والبيكربونات كركائز . [ 8 ] [ 9 ] يشبه البندرين بروتين النقل Band 3 الموجود في خلايا الدم الحمراء . البندرين هو البروتين الذي يُصاب بطفرة في متلازمة بندرد ، وهي اضطراب وراثي متنحي يتميز بفقدان السمع الحسي العصبي، وتضخم الغدة الدرقية ، ومشكلة جزئية في تنظيم الأحماض الأمينية يمكن الكشف عنها من خلال اختبار بيركلورات إيجابي. [ 10 ]

تُعد نظائر البندرين مسؤولة عن التوسط في التبادل المتعادل كهربائياً للكلوريد (Cl − ) مقابل البيكربونات (HCO 3 ) عبر غشاء البلازما في خلايا الكلوريد لأسماك المياه العذبة ، [ 11 ] وتظهر تغيرات في التعبير استجابة لتغير الملوحة في خياشيم أسماك الراي اللاسع الأطلسية . [ 12 ]

أظهر التحليل التطوري أن بروتين البندرين قريب الصلة ببروتين البريستين الموجود على الخلايا الشعرية أو عضو كورتي في الأذن الداخلية. يُعد البريستين في الأساس محولًا كهروميكانيكيًا، بينما يُعد البندرين ناقلًا للأيونات.

وظيفة

البندرين هو مبادل أيوني موجود في أنواع عديدة من خلايا الجسم. وقد تم تحديد مستويات عالية من تعبير البندرين في الأذن الداخلية والغدة الدرقية. [ 13 ]

غدة درقية

تخليق هرمون الغدة الدرقية ، مع رؤية البندرين في المركز بين الغرواني الجريبي والخلية الجريبية.

في الغدة الدرقية، يتم التعبير عن البندرين بواسطة خلايا جريبات الغدة الدرقية . يقوم ناقل الصوديوم / اليود باستيراد اليود (I− ) إلى داخل الخلية عبر جانبها القاعدي الجانبي، ويقوم البندرين بإخراج اليود (I− ) عبر الغشاء القمي للخلية إلى الغرواني الدرقي . [ 14 ]

الأذن الداخلية

لا تزال الوظيفة الدقيقة للبندرين في الأذن الداخلية غير واضحة؛ ومع ذلك، قد يلعب البندرين دورًا في توازن الحموضة والقلوية كمبادل للكلوريد والبيكربونات، أو ينظم استتباب حجم السوائل من خلال قدرته على العمل كمبادل للكلوريد والفورمات [ 15 ] [ 16 أو يُعدّل تركيز الكالسيوم في اللمف الداخلي بشكل غير مباشر. [ 17 ] كما يُعبَّر عن البندرين في الكلى، وقد تم تحديد موقعه في الغشاء القمي لمجموعة من الخلايا المُقحمة في القناة الجامعة القشرية حيث يشارك في إفراز البيكربونات. [ 18 ] [ 19 ]

كلية

تُعبّر الخلايا المُقحمة بيتا في الجزء البعيد من الأنبوب الكلوي والقناة الجامعة عن بروتين البندرين على غشائها القمي، حيث تمتص أيون كلوريد واحد (Cl⁻ ) مقابل إفراز أيون بيكربونات (HCO₃⁻ ) ، ثم يُطرد الكلوريد (Cl⁻ ) من الخلية عبر قناة الكلوريد القاعدية الجانبية. وبذلك ، تستخدم الخلايا المُقحمة بيتا بروتين البندرين للمساهمة في استتباب الحموضة والقلوية عن طريق إفراز القاعدة (HCO₃⁻ ) في البول. إضافةً إلى ذلك، قد تستخدم الخلايا المُقحمة بيتا بروتين البندرين بالتزامن مع ناقل الصوديوم/البيكربونات/كلوريد (Na⁺ / HCO₃⁻ / 2Cl⁻ ) لإعادة امتصاص كلوريد الصوديوم (NaCl). [ 20 ]

الأهمية السريرية

ترتبط الطفرات في هذا الجين بمتلازمة بندرد ، وهي الشكل الأكثر شيوعًا للصمم المتلازمي ، وهو مرض وراثي متنحي. تتميز متلازمة بندرد بتضخم الغدة الدرقية وتوسع القناة الدهليزية مما يؤدي إلى الصمم؛ ومع ذلك، على الرغم من وجود هذا الجين في الكلى، لا يُظهر الأفراد المصابون بمتلازمة بندرد أي اضطرابات في توازن الأحماض والقواعد أو حجم السوائل المتعلقة بالكلى في الظروف الطبيعية. يُعزى ذلك على الأرجح إلى وجود ناقلات أخرى للبيكربونات أو الكلوريد في الكلى تُعوض أي نقص في وظيفة البندرين. فقط في حالات نقص الأملاح الشديدة أو القلاء الاستقلابي، أو مع تعطيل ناقل الصوديوم والكلوريد المشترك، تظهر اضطرابات السوائل والكهارل لدى هؤلاء المرضى. [ 21 ] يُظهر الجين SLC26A4 تشابهًا كبيرًا مع الجين SLC26A3 ؛ إذ يمتلكان بنية جينومية متشابهة، ويقع هذا الجين في الطرف 3' من الجين SLC26A3. يُظهر البروتين المشفر تشابهاً مع ناقلات الكبريتات. [ 5 ]

يُعدّ دور البندرين في فرط استجابة المسالك الهوائية والتهابها ، كما هو الحال أثناء نوبات الربو وردود الفعل التحسسية، دورًا آخر غير مفهوم تمامًا. يزداد التعبير عن البندرين في الرئة استجابةً لمسببات الحساسية وارتفاع تركيزات الإنترلوكين-13 ، [ 22 ] [ 23 ] ويؤدي فرط التعبير عن البندرين إلى التهاب المسالك الهوائية، وفرط استجابتها، وزيادة إفراز المخاط. [ 24 ] [ 25 ] قد تنجم هذه الأعراض عن تأثير البندرين على تركيز الأيونات في سائل سطح المسالك الهوائية، مما قد يؤدي إلى انخفاض ترطيب هذا السائل. [ 26 ]

مراجع

  1. 1 2 3 GRCh38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSG00000091137 Ensembl ، مايو 2017
  2. 1 2 3 GRCm38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSMUSG00000020651 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: SLC26A4 عائلة ناقلات المذاب 26، العضو 4" .
  6. إيفريت إل إيه، جلاسر بي، بيك جيه سي، أيدول جيه آر، بوخس إيه، هيمان إم، وآخرون . (ديسمبر 1997). "متلازمة بيندريد ناتجة عن طفرات في جين ناقل الكبريتات المفترض (PDS)" . مجلة نيتشر جينيتكس . 17 (4): 411-422 . doi : 10.1038/ng1297-411 . PMID 9398842. S2CID 39359838 .   
  7. سكوت، د. أ.، وانغ، ر.، كريمان، ت. م.، شيفيلد، ف. س . ، كارنيسكي، ل. ب. (أبريل 1999). "جين متلازمة بندرد يُشفّر بروتينًا ناقلًا للكلوريد واليود". علم الوراثة الطبيعية . 21 (4): 440-443 . doi : 10.1038/7783 . PMID 10192399. S2CID 23717390 .  
  8. سكوت، د. أ.، وكارنيسكي، ل. ب. (يناير 2000). "يُعبَّر عن بروتين البندرين البشري في بويضات الضفدع الأفريقي (Xenopus laevis) كوسيط لتبادل الكلوريد/الفورمات" . المجلة الأمريكية لعلم وظائف الأعضاء. علم وظائف الخلايا. 278 ( 1): C207– C211 . doi : 10.1152/ajpcell.2000.278.1.c207 . PMID 10644529. S2CID 18841371 .  
  9. سليماني م، غريلي ت، بيتروفيتش س، وانغ ز، أملال ح، كوب ب، وآخرون . (فبراير 2001). "بيندرين: مبادل Cl-/OH-/HCO3- قمي في قشرة الكلى". المجلة الأمريكية لعلم وظائف الأعضاء. علم وظائف الكلى . 280 (2): F356– F364. doi : 10.1152/ajprenal.2001.280.2.f356 . PMID 11208611 .  
  10. باترسون سي، ورونج إم إس (2006). مبادئ الطب الجزيئي . توتوا، نيوجيرسي: دار هومانا للنشر. ص 957. ISBN  1-58829-202-9.
  11. غوه واي جيه، لين سي إتش، هوانغ بي بي (2015). "التنظيم الأسموزي في سمك الزيبرا: آليات نقل الأيونات والتنظيم الوظيفي" . مجلة إكسكلي . 14 : 627-659 . doi : 10.17179/excli2015-246 . PMC 4650948. PMID 26600749 .  
  12. بييرماريني، بي. إم.، فيرلاندر، جيه. دبليو.، رويو، آي. إي.، إيفانز، دي. إتش. (2002). "التفاعل المناعي للبندرين في ظهارة خياشيم سمكة غضروفية واسعة الملوحة" . المجلة الأمريكية لعلم وظائف الأعضاء. علم وظائف الأعضاء التنظيمي والتكاملي والمقارن . 283 (4): R983– R992. doi : 10.1152/ajpregu.00178.2002 . PMID 12228069 . 
  13. بيزانوفا أ، كوب ب (2011-01-01). "جدل حول دور البندرين كناقل لليود القمي في خلايا جريبات الغدة الدرقية" . علم وظائف الخلايا والكيمياء الحيوية . 28 (3): 485-490 . doi : 10.1159/000335103 . PMID 22116361 . 
  14. كيسلر ج، أوبينجر س، إيلز ج (يوليو 2008). "العوامل المؤثرة في دراسة أنواع اليود الناتجة عن البيروكسيداز وآثارها على تخليق الثيروجلوبولين". الغدة الدرقية . 18 (7): 769-774 . doi : 10.1089/thy.2007.0310 . PMID 18631006 . 
  15. كارنيسكي إل بي، آرونسون بي إس (سبتمبر 1985). "تبادل الكلوريد/الفورمات مع إعادة تدوير حمض الفورميك: آلية النقل النشط للكلوريد عبر الأغشية الظهارية" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 82 (18): 6362-6365 . Bibcode : 1985PNAS...82.6362K . doi : 10.1073/pnas.82.18.6362 . PMC 391054. PMID 3862136 .  
  16. كيم إتش إم، وانغمان بي (نوفمبر 2010). "فشل امتصاص السوائل في الكيس اللمفاوي الداخلي يُحفز تضخم القوقعة الذي يؤدي إلى الصمم في الفئران التي تفتقر إلى التعبير عن البندرين" . PLOS ONE . 5 (11) e14041. Bibcode : 2010PLoSO...514041K . doi : 10.1371/journal.pone.0014041 . PMC 2984494. PMID 21103348 .  
  17. وانغيمان ب، ناكايا ك، وو ت، ماغانتي ر.ج، إيتزا إ.م، سانيمان ج.د، وآخرون . (مايو 2007). "يؤدي فقدان إفراز البيكربونات من القوقعة إلى الصمم عبر تحمض اللمف الداخلي وتثبيط إعادة امتصاص الكالسيوم في نموذج فأر مصاب بمتلازمة بيندريد" . المجلة الأمريكية لعلم وظائف الأعضاء. علم وظائف الكلى . 292 (5): F1345– F1353 . doi : 10.1152/ajprenal.00487.2006 . PMC 2020516. PMID 17299139 .   
  18. وول، إس. إم. (2006). "الفيزيولوجيا الكلوية للبندرين (SLC26A4) ودوره في ارتفاع ضغط الدم". نقل الأنيونات الظهارية في الصحة والمرض: دور عائلة ناقلات SLC26 . ندوات مؤسسة نوفارتس. المجلد 273. الصفحات 231-239 ، مناقشة 239-243، 261-264 . doi : 10.1002/0470029579.ch15 . ISBN   978-0-470-02957-2PMID 17120771 
  19. رويو، آي إي، وول، إس إم، كارنيسكي، إل بي، إيفريت، إل إيه، سوزوكي، كيه، نيبر، إم إيه، وآخرون . (مارس 2001). "يوجد بروتين بيندرين، المشفر بواسطة جين متلازمة بيندريد، في المنطقة القمية للخلايا الكلوية المُقحمة، ويُساهم في إفراز البيكربونات" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 98 (7): 4221-4226 . Bibcode : 2001PNAS...98.4221R . doi : 10.1073/pnas.071516798 . PMC 31206. PMID 11274445 .   
  20. ^ كوبن بي إم، ستانتون با، Swiatecka-Urban A، محرران. (2024). علم وظائف الأعضاء بيرن وليفي (الطبعة الثامنة ). فيلادلفيا، بنسلفانيا: إلسفير. رقم ISBN  978-0-323-84790-2.
  21. بيلا، إي.، بيغوزي، م.، بيانكي، ب. (يونيو 2008). "نقص بوتاسيوم حاد وقلاء استقلابي نقص كلوريد الدم أثناء العلاج بالثيازيد لدى طفل مصاب بمتلازمة بيندريد". طب الكلى السريري . 69 (6): 450-453 . doi : 10.5414/cnp69450 . PMID 18538122 . 
  22. كوبرمان، د. أ.، لويس، س. س.، وودروف، ب. ج.، رودريغيز، م. و.، يانغ، ي. هـ.، دولغانوف، ج. م .، وآخرون. (أغسطس 2005). "تشريح الربو باستخدام النمذجة الجينية المركزة وعلم الجينوم الوظيفي". مجلة الحساسية والمناعة السريرية . 116 (2): 305-311 . doi : 10.1016/j.jaci.2005.03.024 . PMID 16083784 .  
  23. Zhen G, Park SW, Nguyenvu LT, Rodriguez MW, Barbeau R, Paquet AC, et al. (فبراير 2007). "يلعب كل من الإنترلوكين-13 ومستقبل عامل نمو البشرة أدوارًا حاسمة ولكنها متميزة في إنتاج الميوسين في الخلايا الظهارية" . المجلة الأمريكية لبيولوجيا الخلية الجزيئية التنفسية . 36 (2): 244-253 . doi : 10.1165/rcmb.2006-0180OC . PMC 1899314. PMID 16980555 .   
  24. بيديمونتي ن، كاسي إي، سوندو إي، كابوتو أ، رودن ك، فايفر يو، وآخرون . (أبريل 2007). "نقل الثيوسيانات في خلايا الظهارة الشعبية البشرية في حالة الراحة والمحفزة بواسطة إنترلوكين-4: دور البندرين وقنوات الأنيونات" . مجلة علم المناعة . 178 (8): 5144-5153 . doi : 10.4049/jimmunol.178.8.5144 . PMID 17404297 .  
  25. ناكاو إي، كاناجي إس، أوتا إس، ماتسوشيتا إتش، أريما كيه، يوياما إن، وآخرون . (مايو 2008). "تحديد البندرين كوسيط مشترك لإنتاج المخاط في الربو القصبي ومرض الانسداد الرئوي المزمن" . مجلة علم المناعة . 180 (9): 6262-6269 . doi : 10.4049/jimmunol.180.9.6262 . PMID 18424749 .  
  26. ناكاجامي واي، فافوريتو إس، زين جي، بارك إس دبليو، نغوينفو إل تي، كوبرمان دي إيه، وآخرون . (أغسطس 2008). "يُحفَّز ناقل الأنيونات الظهاري بيندرين بفعل الحساسية وعدوى فيروس الأنف، وينظم سائل سطح مجرى الهواء، ويزيد من تفاعل مجرى الهواء والالتهاب في نموذج الربو" . مجلة علم المناعة . 181 (3): 2203-2210 . doi : 10.4049/jimmunol.181.3.2203 . PMC 2491716. PMID 18641360 .   

للمزيد من القراءة