كريستالين

في علم التشريح ، يُعدّ الكريستالين بروتينًا بنيويًا قابلًا للذوبان في الماء، يوجد في عدسة العين وقرنية العين ، وهو المسؤول عن شفافية بنيتها. [ 1 ] كما تمّ تحديده في أماكن أخرى، مثل القلب، وفي أورام سرطان الثدي العدوانية. [ 2 ] [ 3 ] تُعدّ الأصول الفيزيائية لشفافية عدسة العين وعلاقتها بإعتام عدسة العين مجالًا بحثيًا نشطًا. [ 4 ] ونظرًا لأنّه قد ثبت أنّ إصابة العدسة قد تُحفّز تجديد الأعصاب، [ 5 ] فقد أصبح الكريستالين مجالًا للبحث العصبي. حتى الآن، ثبت أنّ كريستالين β b2 (crybb2) قد يكون عاملًا مُحفّزًا لنمو المحاور العصبية . [ 6 ]
وظيفة
تتمثل الوظيفة الرئيسية للكريستالينات، على الأقل في عدسة العين، على الأرجح في زيادة معامل الانكسار دون حجب الضوء. مع ذلك، ليست هذه وظيفتها الوحيدة. فقد اتضح أن للكريستالينات وظائف أيضية وتنظيمية متعددة، سواء داخل العدسة أو في أجزاء أخرى من الجسم. [ 7 ] وقد تم تصنيف المزيد من البروتينات التي تحتوي على نطاقات βγ-كريستالين كبروتينات رابطة للكالسيوم، حيث يُعد نمط المفتاح اليوناني نمطًا جديدًا لربط الكالسيوم. [ 8 ]
نشاط الإنزيم وتطوره

بعض الكريستالينات عبارة عن إنزيمات نشطة ، بينما يفتقر بعضها الآخر إلى النشاط ولكنه يُظهر تشابهًا مع إنزيمات أخرى. [ 10 ] [ 11 ] ترتبط كريستالينات مجموعات الكائنات الحية المختلفة بعدد كبير من البروتينات المختلفة، فكريستالينات الطيور والزواحف ترتبط بإنزيم نازع هيدروجين اللاكتات وإنزيم لياز أرجينينوسكسينات ، وكريستالينات الثدييات ترتبط بإنزيم نازع هيدروجين الكحول وإنزيم مختزل الكينون ، وكريستالينات رأسيات الأرجل ترتبط بإنزيم ناقل الجلوتاثيون إس وإنزيم نازع هيدروجين الألدهيد . وقد صادف أن هذه الإنزيمات تحديدًا، أو بعض أشكالها المتحولة، شفافة وقابلة للذوبان بدرجة عالية، وبالتالي فهي مادة بناء محتملة لعدسات الحيوانات. [ 12 ] يُعد توظيف بروتين تطور في الأصل لوظيفة معينة ليؤدي وظيفة ثانية غير مرتبطة بها مثالًا على التكيف الثانوي . [ 13 ]
على الرغم من أن الكريستالينات تبدو وكأنها تطورت من الإنزيمات، إلا أن معظم النسخ الموجودة في الجينوم البشري نشأت من تضاعف الجينات . والجدير بالذكر وجود مجموعتين جينيتين في الجينوم البشري، إحداهما على الكروموسوم 2 والأخرى على الكروموسوم 22. [ 14 ]
تصنيف
تُصنَّف الكريستالينات الموجودة في عدسة عين الفقاريات إلى ثلاثة أنواع رئيسية: كريستالينات ألفا، وبيتا، وجاما. ويستند هذا التصنيف إلى ترتيب خروجها من عمود كروماتوغرافيا الترشيح الهلامي . وتُعرف هذه الأنواع أيضًا باسم الكريستالينات المنتشرة. تتشابه كريستالينات بيتا وجاما (مثل CRYGC ) في التسلسل والبنية وبنية المجالات، ولذلك جُمِعت معًا في عائلة بروتينية فائقة تُسمى كريستالينات بيتا-جاما. تُشكِّل عائلة كريستالينات ألفا وكريستالينات بيتا-جاما العائلة الرئيسية من البروتينات الموجودة في العدسة البلورية. وتوجد هذه البروتينات في جميع فئات الفقاريات (مع أن كريستالينات جاما قليلة أو معدومة في عدسات الطيور)؛ بينما يوجد كريستالين دلتا حصريًا في الزواحف والطيور. [ 15 ] [ 16 ]
إضافةً إلى هذه الكريستالينات، توجد كريستالينات أخرى خاصة بأنواع معينة ، لا توجد إلا في عدسة بعض الكائنات الحية؛ وتشمل هذه الكريستالينات دلتا، وإبسيلون، وتاو، وإيوتا. على سبيل المثال، توجد كريستالينات ألفا، وبيتا، ودلتا في عدسات الطيور والزواحف، بينما توجد عائلات ألفا، وبيتا، وجاما في عدسات جميع الفقاريات الأخرى.
ألفا كريستالين
يوجد بروتين ألفا كريستالين على شكل تجمعات كبيرة، تتألف من نوعين من الوحدات الفرعية المتشابهة (أ و ب) والتي تشبه إلى حد كبير بروتينات الصدمة الحرارية الصغيرة (15-30 كيلو دالتون) ، وخاصة في أنصافها الطرفية الكربوكسيلية. وتُعد العلاقة بين هاتين العائلتين علاقة كلاسيكية لتضاعف الجينات والتباعد، انطلاقًا من عائلة بروتينات الصدمة الحرارية الصغيرة، مما يسمح بالتكيف مع وظائف جديدة. ويُرجح أن هذا التباعد قد حدث قبل تطور عدسة العين، حيث وُجد بروتين ألفا كريستالين بكميات ضئيلة في الأنسجة خارج العدسة. [ 15 ]
يتمتع بروتين ألفا كريستالين بخصائص مشابهة لبروتينات الشابرون ، بما في ذلك قدرته على منع ترسب البروتينات المتغيرة وزيادة تحمل الخلايا للإجهاد. [ 17 ] وقد أشير إلى أن هذه الوظائف مهمة للحفاظ على شفافية عدسة العين والوقاية من إعتام عدسة العين . [ 18 ] ويدعم ذلك ملاحظة أن طفرات ألفا كريستالين ترتبط بتكوّن إعتام عدسة العين .
لا يُعد النطاق الطرفي N لبروتين ألفا كريستالين ضروريًا لتكوين ثنائيات أو نشاط البروتين المرافق، ولكنه يبدو مطلوبًا لتكوين تجمعات ذات رتبة أعلى. [ 19 ] [ 20 ]
كريستالين بيتا وجاما
تُشكّل كريستالينات بيتا وجاما عائلةً منفصلة. [ 21 ] [ 22 ] من الناحية التركيبية، تتكون كريستالينات بيتا وجاما من نطاقين متشابهين، يتألف كل منهما بدوره من نمطين متشابهين، ويربط بين النطاقين ببتيد رابط قصير . كل نمط، الذي يبلغ طوله حوالي أربعين حمضًا أمينيًا، مطوي بنمط المفتاح اليوناني المميز . مع ذلك، فإن كريستالينات بيتا عبارة عن قليل الوحدات ، أي أنها تتكون من مجموعة معقدة من الجزيئات، بينما كريستالينات جاما عبارة عن مونومرات أبسط . [ 23 ] [ 24 ]
| اسم مدخل UniProt | أسماء الجينات البديلة | طول |
|---|---|---|
| AIM1L_HUMAN | AIM1L CRYBG2 | 616 |
| AIM1_HUMAN | AIM1 CRYBG1 | 1723 |
| ARLY_HUMAN | لغة الإشارة الأمريكية | 464 |
| CRBA1_HUMAN | CRYBA1 CRYB1 | 215 |
| CRBA2_HUMAN | CRYBA2 | 197 |
| CRBB1_HUMAN | CRYBB1 | 252 |
| CRBA4_HUMAN | CRYBA4 | 196 |
| CRBB2_HUMAN | CRYBB2 CRYB2 CRYB2A | 205 |
| CRBB3_HUMAN | CRYBB3 CRYB3 | 211 |
| CRBG3_HUMAN | CRYBG3 | 1022 |
| CRBS_HUMAN | CRYGS CRYG8 | 178 |
| CRGA_HUMAN | CRYGA CRYG1 | 174 |
| CRGC_HUMAN | CRYGC CRYG3 | 174 |
| CRGB_HUMAN | CRYGB CRYG2 | 175 |
| CRGN_HUMAN | كريجن | 182 |
| CRGD_HUMAN | CRYGD CRYG4 | 174 |
| CRYAA_HUMAN | CRYAA CRYA1 HSPB4 | 173 |
| CRYAB_HUMAN | CRYAB CRYA2 | 175 |
| CRYL1_HUMAN | CRYL1 CRY | 319 |
| CRYM_HUMAN | كريم تي إتش بي بي | 314 |
| HSPB2_HUMAN | HSPB2 | 182 |
| HSPB3_HUMAN | HSPB3 HSP27 HSPL27 | 150 |
| HSPB8_HUMAN | HSPB8 CRYAC E2IG1 HSP22 PP1629 | 196 |
| HSPB7_HUMAN | HSPB7 CVHSP | 170 |
| HSPB9_HUMAN | HSPB9 | 159 |
| HSPB1_HUMAN | HSPB1 HSP27 HSP28 | 205 |
| HSPB6_HUMAN | HSPB6 | 160 |
| IFT25_HUMAN | HSPB11 C1orf41 IFT25 HSPC034 | 144 |
| MAF_HUMAN | MAF | 373 |
| ODFP1_HUMAN | ODF1 ODFP | 250 |
| QORL1_HUMAN | CRYZL1 4P11 | 349 |
| QOR_HUMAN | كرايز | 329 |
| ZEB1_HUMAN | ZEB1 AREB6 TCF8 | 1124 |
| Q9UFA7_HUMAN | DKFZp434A0627 CRYGS hCG_16149 | 120 |
| B4DU04_HUMAN | AIM1 hCG_33516 | 542 |
| A8KAH6_HUMAN | HSPB2 hCG_39461 | 182 |
| Q6ICS9_HUMAN | HSPB3 hCG_1736006 | 150 |
| Q68DG0_HUMAN | DKFZp779D0968 HSPB7 | 174 |
| Q8N241_إنسان | HSPB7 hCG_23506 | 245 |
| B4DLE8_HUMAN | CRYBG3 | 1365 |
| C3VMY8_HUMAN | كرياب | 175 |
| R4UMM2_HUMAN | CRYBB2 | 205 |
| B3KQL3_HUMAN | 119 | |
| Q24JT5_HUMAN | كريغا | 105 |
| V9HWB6_HUMAN | HEL55 | 160 |
| B4DNC2_HUMAN | 196 | |
| V9HW27_HUMAN | HEL-S-101 | 175 |
| H0YCW8_HUMAN | كرياب | 106 |
| E9PHE4_HUMAN | كريا | 136 |
| E9PNH7_HUMAN | كرياب | 106 |
| E7EWH7_HUMAN | كريا | 153 |
| B4DL87_HUMAN | 170 | |
| V9HW43_HUMAN | HEL-S-102 | 205 |
| E9PR44_HUMAN | كرياب | 174 |
| Q8IVN0_HUMAN | 86 | |
| B7ZAH2_HUMAN | 542 | |
| C9J5A3_إنسان | HSPB7 | 124 |
| E9PRS4_HUMAN | كرياب | 69 |
| K7EP04_HUMAN | HSPB6 | 137 |
| I3L3Y1_HUMAN | كريم | 97 |
| H0YG30_HUMAN | HSPB8 | 152 |
| H9KVC2_HUMAN | كريم | 272 |
| E9PS12_HUMAN | كرياب | 77 |
| E9PIR9_HUMAN | AIM1L | 787 |
| B4DUL6_HUMAN | 80 | |
| I3NI53_HUMAN | كريم | 140 |
| Q9NTH7_HUMAN | DKFZp434L1713 | 264 |
| J3KQW1_HUMAN | AIM1L | 296 |
| Q96QW7_HUMAN | الهدف 1 | 316 |
| I3L2W5_HUMAN | كريم | 165 |
| B1AHR5_HUMAN | CRYBB3 | 113 |
| B4DLI1_HUMAN | 403 | |
| I3L325_HUMAN | كريم | 241 |
| Q7Z3C1_HUMAN | DKFZp686A14192 | 191 |
| B4DWM9_HUMAN | 154 | |
| Q71V83_HUMAN | كريا | 69 |
| Q6P5P8_إنسان | الهدف 1 | 326 |
| C9JDH2_HUMAN | CRYBA2 | 129 |
| B4DIA6_HUMAN | 155 | |
| Q13684_إنسان | 56 | |
| F8WE04_HUMAN | HSPB1 | 186 |
| J3QRT1_HUMAN | CRYBA1 | 75 |
| E9PRA8_HUMAN | كرياب | 155 |
| E9PJL7_HUMAN | كرياب | 130 |
| C9J5N2_إنسان | CRYBG3 | 229 |
| I3L3J9_HUMAN | كريم | 26 |
| C9J659_إنسان | CRYBG3 | 131 |
| D3YTC6_HUMAN | HSPB7 | 165 |
مراجع
- ↑ جيستر ، جيه في (2008). "كريستالينات القرنية وتطور الشفافية الخلوية" . ندوات في بيولوجيا الخلية والتطور . 19 (2): 82-93 . doi : 10.1016/j.semcdb.2007.09.015 . PMC 2275913. PMID 17997336 .
- ↑ لوتش جي، فيتر آر، أوفهاوس يو، ويسكي إم، غرون إتش جيه، كليمنز آر، شيمكه آي، ستال جيه، بيندورف آر (1997). "وفرة وموقع بروتينات الصدمة الحرارية الصغيرة HSP25 و αB-كريستالين في قلب الفئران والبشر". سيركوليشن . 96 (10): 3466-3476 . doi : 10.1161/01.cir.96.10.3466 . PMID 9396443 .
- ↑ مويانو جيه في، إيفانز جيه آر، تشين إف، لو إم، فيرنر إم إي، يهيلي إف، دياز إل كيه، توربين دي، كاراكا جي، وايلي إي، نيلسن تي أو، بيرو سي إم، كراينز في إل (2005). "بروتين بيتا كريستالين هو بروتين ورمي جديد يتنبأ بسوء المآل السريري في سرطان الثدي" . مجلة التحقيقات السريرية . 116 (1): 261-270 . doi : 10.1172/JCI25888 . PMC 1323258. PMID 16395408 .
- ^ باندا، ألوك كومار؛ ناندي، سانديب كومار؛ تشاكرابورتي, أيون; ناجاراج، رام ه.؛ بيسواس، آشيس (1 يناير 2016). "الدور التفاضلي لطفرات الأرجينين في بنية ووظائف ألفا-كريستالين" . الكيمياء الحيوية والفيزياء الحيوية اكتا (BBA) - مواضيع عامة . 1860 (1، الجزء ب): 199-210 . دوى : 10.1016/j.bbagen.2015.06.004 . بمك 4914040 . بميد 26080000 .
- ↑ فيشر د، بافليديس م، ثانوس س (2000). "إصابة عدسة العين الناتجة عن إعتام عدسة العين تمنع موت الخلايا العقدية الرضحي وتعزز تجدد المحاور العصبية في الجسم الحي وفي المزارع الخلوية". طب العيون الاستقصائي وعلوم الرؤية . 41 (12): 3943-3954 . PMID 11053298 .
- ↑ ليدتك تي، شوامبورن جيه سي، شروير يو، ثانوس إس (2007). "استطالة المحاور العصبية أثناء التجدد تتضمن كريستالين الشبكية بيتا 2 (crybb2)" . علم البروتينات الجزيئي والخلوي . 6 (5): 895-907 . doi : 10.1074/mcp.M600245-MCP200 . PMID 17264069 .
- ^ بهات إس بي (2003). “البلورات والجينات وإعتام عدسة العين”. التقدم في أبحاث المخدرات . التقدم في أبحاث المخدرات. Fortschritte der Arzneimittelforschung. تقدم الأبحاث الصيدلانية. المجلد. 60. ص 205 – 262. دوى : 10.1007 / 978-3-0348-8012-1_7 . رقم ISBN 978-3-0348-9402-9PMID 12790344
- ↑ بيتا غاما كريستالين والكالسيوم - نتيجة PubMed
- ↑ ويستو، غرايم (2012-12-01). " عائلات جينات الكريستالين البشري" . علم الجينوم البشري . 6 (1) 26. doi : 10.1186/1479-7364-6-26 . ISSN 1479-7364 . PMC 3554465. PMID 23199295 .
- ↑ يورنفال هـ، بيرسون ب، دو بوا ج.س، لافرز ج.س، تشين ج.هـ، غونزاليس ب، راو ب.ف، زيغلر ج.س الابن (1993). "زيتا كريستالين مقابل أعضاء آخرين من عائلة نازعة هيدروجين الكحول الفائقة. التباين كخاصية وظيفية" . رسائل FEBS . 322 (3): 240-244 . Bibcode : 1993FEBSL.322..240J . doi : 10.1016 / 0014-5793(93)81578-N . PMID 8486156. S2CID 562775 .
- ↑ راو بي في، كريشنا سي إم، زيغلر جيه إس جونيور (1992). "تحديد وتوصيف النشاط الإنزيمي لزيتا كريستالين من عدسة خنزير غينيا. نازعة أكسدة جديدة من نوع NADPH: كينون" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 267 (1): 96-102 . doi : 10.1016/S0021-9258(18)48464-5 . PMID 1370456 .
- ↑ بياتيغورسكي ج (1993). "لغز تنوع الكريستالين في عدسات العين". ديناميات النمو . 196 (4): 267-272 . doi : 10.1002/aja.1001960408 . PMID 8219350. S2CID 45840536 .
- ↑ بوس، د.م.، هاسلتون، م.ج.، شاكلفورد، ت.ك.، بليسكي، أ.ل.، ويكفيلد، ج.س. (1998). "التكيفات، والتكيفات الثانوية، والوظائف الإضافية". عالم النفس الأمريكي . 53 (5): 533-548 . doi : 10.1037/0003-066X.53.5.533 . PMID 9612136. S2CID 11128780 .
- ↑ ويستو، غرايم (2012-12-01). " عائلات جينات الكريستالين البشري" . علم الجينوم البشري . 6 (1) 26. doi : 10.1186/1479-7364-6-26 . ISSN 1479-7364 . PMC 3554465. PMID 23199295 .
- 1 2 دي يونغ، دبليو دبليو، بلوميندال، إتش، هندريكس، دبليو، مولدرز، جيه دبليو (1989). "تطور كريستالينات عدسة العين: العلاقة بالإجهاد". اتجاهات في العلوم البيوكيميائية. 14 ( 9): 365-368 . doi : 10.1016/0968-0004(89)90009-1 . PMID 2688200 .
- ↑ سيمبسون أ، باتمان أ، دريسن هـ، ليندلي ب، موس د، ميلفاجانام س، ناريبور إ، سلنجسبي س (1994). "بنية دلتا كريستالين عدسة عين الطيور تكشف عن طية جديدة لعائلة فائقة من الإنزيمات قليلة الوحدات". نات . ستراكت. بيول . 1 (10): 724-734 . doi : 10.1038/nsb1094-724 . PMID 7634077. S2CID 38532468 .
- ↑ أوغستين ، آر سي (2004). "ألفا كريستالين: مراجعة لبنيته ووظيفته". مجلة طب العيون السريري والتجريبي . 87 (6): 356-366 . doi : 10.1111/j.1444-0938.2004.tb03095.x . PMID 15575808. S2CID 72202184 .
- ↑ ماولوتشي جي، بابي إم، أركوفيتو جي، دي سبيريتو إم (2011). "التحول البنيوي الحراري لبروتين ألفا كريستالين يمنع التجمع الذاتي الناتج عن الحرارة" . PLOS ONE . 6 (5) e18906. Bibcode : 2011PLoSO...618906M . doi : 10.1371/journal.pone.0018906 . PMC 3090392. PMID 21573059 .
- ↑ أوغستين، آر سي (1998). "بوليمرات ألفا كريستالين والبلمرة: نظرة من أستراليا". المجلة الدولية للجزيئات الحيوية الكبيرة . 22 (3): 253-262 . doi : 10.1016/S0141-8130(98)00023-3 . PMID 9650080 .
- ↑ مالفوا م، فيل إيك، هيندل ج، سفيرغون دي آي، فان دير زاندت هـ (2001). "بنية رباعية جديدة لنطاق ألفا كريستالين ثنائي الوحدات مع نشاط شبيه بالبروتين المرافق" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 276 (15): 12024-12029 . doi : 10.1074/jbc.M010856200 . PMID 11278766 .
- ↑ ويستو، ج. (1990). "تطور عائلة فائقة من البروتينات: العلاقات بين كريستالينات عدسة الفقاريات وبروتينات السكون في الكائنات الدقيقة" . مجلة التطور الجزيئي . 30 (2): 140-145 . Bibcode : 1990JMolE..30..140W . doi : 10.1007/BF02099940 . PMID: 2107329. S2CID : 1411821 .
- ↑ Schoenmakers JG, Lubsen NH, Aarts HJ (1988). "تطور البروتينات العدسية: عائلة الجينات الفائقة بيتا وجاما كريستالين" . Prog. Biophys. Mol. Biol . 51 (1): 47–76 . doi : 10.1016/0079-6107(88)90010-7 . PMID 3064189 .
- ↑ ناثانيال نوكس كارترايت؛ بيتروس كارفونيس (2005). أسئلة الإجابات القصيرة لامتحان MRCOphth، الجزء 1. دار رادكليف للنشر. ص 80. ISBN 978-1-85775-884-9.
- ↑ غوش، كاليان سوندار؛ تشوهان، بريانكا (2019)، "الكريستالينات ومركباتها"، مركبات البروتين الجزيئية الكبيرة II: التركيب والوظيفة ، الكيمياء الحيوية دون الخلوية، المجلد 93، دار نشر سبرينغر الدولية، الصفحات 439-460 ، doi : 10.1007/978-3-030-28151-9_14 ، ISBN 978-3-030-28151-9PMID 31939160
- ↑ "يونيبورت" .
للمزيد من القراءة
- جراو ج (1997). "الكريستالينات: الجينات والبروتينات والأمراض". الكيمياء البيولوجية . 378 (11): 1331-1348 . doi : 10.1515/bchm.1997.378.11.1299 . PMID 9426193 .
روابط خارجية
- الكريستالينات في رؤوس الموضوعات الطبية (MeSH) التابعة للمكتبة الوطنية الأمريكية للطب
- ألفا-كريستالين في رؤوس الموضوعات الطبية (MeSH) التابعة للمكتبة الوطنية الأمريكية للطب
- الكريستالينات: جزيء الشهر، مؤرشف بتاريخ 25 أكتوبر 2015 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine) ، بقلم ديفيد جودسيل، بنك بيانات البروتين RCSB
- البروتينات الهيكلية
- البروتينات ذات الوظائف الثانوية
- تشريح العين البشرية
