أرتميس (بروتين)

يلعب إنزيم أرتميس دورًا أساسيًا في عملية إعادة تركيب V(D)J ، وهي العملية التي يتم من خلالها تجميع جينات الأجسام المضادة للخلايا البائية وجينات مستقبلات الخلايا التائية من أجزاء V (المتغيرة) وD (المتنوعة) وJ (الرابطة) المنفصلة. ^{[ 8 ]} على سبيل المثال، عند ربط جزء V بجزء D، يقوم إنزيم RAG (جين تنشيط إعادة التركيب) بقطع كلا شريطي الحمض النووي المجاورين لجزء V والمجاورين لجزء D. يتم ربط الحمض النووي الفاصل بين جزئي V وD لتكوين جزيء DNA دائري يُفقد من الكروموسوم. ^{[ 9 ]} عند كل من الطرفين المتبقيين، واللذين يُطلق عليهما طرفا الترميز، يتم ربط شريطي DNA لتكوين بنية دبوسية. يرتبط إنزيم أرتميس، في مركب مع بروتين كيناز المعتمد على الحمض النووي (DNA-PK)، بهذين الطرفين ويُحدث قطعًا واحدًا بالقرب من طرف البنية الدبوسية. ^{[ 10 ]} تخضع النهايات 3' المكشوفة لحذف وإضافة النيوكليوتيدات بواسطة مجموعة متنوعة من الإكسونوكليازات وبوليميرازات الحمض النووي، قبل ربط القطعتين V وD لاستعادة سلامة الكروموسوم. يختلف الموقع الدقيق لانقسام الحلقة الدبوسية بواسطة أرتيميس، وهذا التباين، بالإضافة إلى حذف وإضافة النيوكليوتيدات العشوائي، يمنح تنوعًا كبيرًا لجينات الأجسام المضادة ومستقبلات الخلايا التائية الناتجة، مما يسمح للجهاز المناعي بتكوين استجابة مناعية لأي مستضد غريب تقريبًا. ^{[ 11 ]} في الأفراد الذين يعانون من نقص أرتيميس، يتم حظر إعادة تركيب V(D)J لأن نهايات الحلقة الدبوسية لا يمكن فتحها، وبالتالي لا يتم إنتاج خلايا B أو T ناضجة، وهي حالة تُعرف باسم نقص المناعة المركب الشديد (SCID) . ^{[ 10 ]} تم تحديد أرتيميس لأول مرة على أنه الجين المعيب في مجموعة فرعية من مرضى SCID الذين كانوا حساسين بشكل غير عادي للإشعاع .

تُعدّ الخلايا التي تفتقر إلى بروتين أرتيميس أكثر حساسية من الخلايا الطبيعية للأشعة السينية ^{[ 5 ]} وللعوامل الكيميائية التي تُحدث كسورًا في سلسلتي الحمض النووي (DSBs) ^{[ 12 ]} ، كما تُظهر معدلًا أعلى من كسور الكروموسومات بعد التعرض للإشعاع ^{[ 13 ]} . يُشير القياس المباشر لكسور سلسلتي الحمض النووي باستخدام الرحلان الكهربائي النبضي إلى أن 75-90% من هذه الكسور تُصلح بسرعة في الخلايا التي تفتقر إلى بروتين أرتيميس، تمامًا كما هو الحال في الخلايا الطبيعية. مع ذلك، فإن النسبة المتبقية (10-20%) من كسور سلسلتي الحمض النووي، والتي تُصلح ببطء (2-24 ساعة) في الخلايا الطبيعية، لا تُصلح إطلاقًا في الخلايا التي تفتقر إلى بروتين أرتيميس ^{[ 14 ]} . يتطلب إصلاح هذه الكسور، التي يُفترض أنها صعبة الالتحام، أيضًا العديد من البروتينات الأخرى، بما في ذلك مُركّب Mre11/Rad50/NBS1، وكينيز ATM المُتحوّر في رنح توسع الشعيرات ، وبروتين 53BP1. نظرًا لقدرة أرتميس على إزالة الأطراف التالفة من الحمض النووي، ^{[ 12 ]} فقد اقتُرح أن هذه الكسور المزدوجة في الحمض النووي هي تلك التي تتطلب أطرافها التالفة تقليمًا بواسطة أرتميس. ومع ذلك، فإن الأدلة التي تشير إلى أن كلاً من ATM وأرتميس ضروريان تحديدًا لإصلاح الكسور المزدوجة في الكروماتين المغاير، ^{[ 15 ] [ 16 ]} قد شككت في هذا التفسير.

يؤدي بروتين أرتميس وظيفة إصلاح انقطاعات الحمض النووي المزدوجة التي تنشأ عن تفاعلات الأكسدة المستحثة، أو عن طريق التفاعلات الداخلية. ^{[ 17 ]} ويحدث هذا الإصلاح للحمض النووي في الكروماتين المغاير وكذلك في الكروماتين الحقيقي .