دراكولين

📅 آخر تحديث: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 5 صور
الموسوعة الحرة

دراكولين (نسبةً إلى الكونت دراكولا ) هو بروتين سكري موجود في لعاب خفافيش مصاصة الدماء، Desmodus rotundus . [ 1 ] وهو عضو في عائلة بروتينات اللاكتوترانسفيرين . [ 2 ] وهو بروتين ببتيدي أحادي السلسلة يتكون من 708 حمض أميني ، ويبلغ وزنه الجزيئي حوالي 88.5 كيلو دالتون في الحالة المختزلة و83 كيلو دالتون في الحالة غير المختزلة، ويُثبط بشكل انتقائي عاملي التخثر التاسع المنشط (FIXa) والعاشر المنشط (FIXa). [ 1 ] يعمل كمضاد للتخثر ، حيث يُثبط عاملي التخثر التاسع (IXa) والعاشر (Xa) عن طريق إقامة توازن سريع مع العامل Xa، وهو أول ببتيد طبيعي وُصف بأنه يُظهر خصائص مضادة لـ IXa وXa فورية. [ 3 ] يدعم التوازن السريع الذي يتحقق عند تركيزات متقاربة من العامل العاشر المنشط (FXa) ودراكولين، بالإضافة إلى غياب أي فترات كمون قابلة للكشف في الاختبارات، الاستنتاج بأن دراكولين مثبط قوي الارتباط. علاوة على ذلك، يثبط دراكولين تحويل البروثرومبين إلى ثرومبين، مانعًا بذلك تحويل الفيبرينوجين إلى فيبرين. [ 1 ] تعمل هاتان العمليتان على تثبيط تخثر الدم، وبالتالي تمنعان دم الضحية المصابة بالعض من التجلط أثناء شرب الخفاش. يُعد تنشيط العامل العاشر نقطة مشتركة بين المسارين الداخلي والخارجي لتخثر الدم. [ 1 ]

العامل إكس

العامل العاشر المنشط (FXa) هو الإنزيم الوحيد الذي يحفز تحويل البروثرومبين إلى ثرومبين، وهو أمر حيوي في سلسلة التخثر. [ 1 ] أما دراكولين فهو أحد أفراد عائلة اللاكتوفيرين من البروتينات التي تعمل كبروتين مضاد للبكتيريا في الثدييات الأخرى، ولكن تطورت وظيفتها في الخفافيش لتصبح مضادًا للتخثر. [ 2 ]

تخثر الدم

دراكولين مثبط غير تنافسي ذو ارتباط قوي للعامل Xa. يحدث التثبيط فور ملامسته لدم الضحية. يشكل دراكولين معقدات متساوية المولارية مع العامل Xa. تُعد عملية تكوين معقد دراكولين-العامل Xa عملية ثنائية المراحل. تتميز المرحلة الأولى العكوسة بالثوابت التالية: k1 = 1.117 × 10⁶ M⁻¹ sec⁻¹، k⁻¹ = 15.388 × 10⁻¹ sec⁻¹. أما المرحلة الثانية غير العكوسة (غير المعتمدة على التركيز) فتتميز بثابت معدل التفاعل الأمامي k2 = 0.072 sec⁻¹. يُحدد ثابت التفكك كنسبة k⁻¹/k1 = 13.76 نانومولار. [ 4 ] نظرًا للتثبيط الفوري، فإن التفاعل لا يكون عكوسًا بسهولة في البداية، ولكنه في النهاية تفاعل عكوس. لا يؤثر هذا البروتين على الثرومبين أو التربسين أو الكيموتريبسين ، ولا يُظهر نشاطًا مُحللًا للفبرين. يزيد البروتين من فترة الكمون، بالإضافة إلى ارتفاع ذروة توليد الثرومبين في البلازما، مما يؤدي إلى نزيف مُطوّل. [ 1 ] يعتمد النشاط البيولوجي لبروتين دراكولين اعتمادًا كبيرًا على غلكزة البروتين الأصلي، ويمكن أن يتأثر بشدة بنمط إفراز اللعاب لدى الحيوانات. [ 1 ]

خفاش مصاص الدماء

يُنتج إفراز اللعاب اليومي لدى خفافيش مصاصة الدماء لعابًا يتناقص نشاطه المضاد للتخثر تدريجيًا. مع ذلك، لا يطرأ تغيير يُذكر على إجمالي محتوى البروتين خلال هذه الفترة. بعد فترة راحة لمدة أربعة أيام، يستعيد اللعاب نشاطه المضاد للتخثر. إضافةً إلى ذلك، يُظهر دراكولين طبيعي مُنقّى، مُستخلص من لعاب ذي نشاط عالٍ وآخر ذي نشاط منخفض، اختلافاتٍ جوهرية في تركيب الجزء الكربوهيدراتي ونمط الغلكزة. علاوةً على ذلك، يؤدي نزع الغلكزة الكيميائي المُتحكم به من دراكولين طبيعي تدريجيًا إلى فقدان كامل للنشاط البيولوجي ، على الرغم من أن الظروف لا تُؤثر على هيكل الببتيد. تُشير هذه النتائج إلى أن السكريات قليلة الوحدات المرتبطة بالدراكولين ضرورية لتعبيره ضد العامل العاشر المُنشط (Fxa). كما تُشير إلى أن الدراكولين يُفرز في الواقع كمزيج من الأشكال الغلكوزية. يعتمد النشاط النهائي لمضاد التخثر للدراكيولين، بدوره، على عملية الغلكزة الصحيحة، مما يعني أن الغلكزة هي الخطوة المحددة لإنتاج الدراكيولين بخصائص مضادة للتخثر مثالية. في هذا السياق، قد تكون الغلكزة المناسبة للدراكيولين مسؤولة جزئيًا عن التأثير التثبيطي المزدوج والمستقل للدراكيولين الطبيعي على عاملي التخثر التاسع المنشط (FIXa) والعاشر المنشط (FXa)، مما يشير إلى آلية تثبيط جديدة تختلف عن مثبطات عامل التخثر العاشر المنشط (FXa) الطبيعية الأخرى المعروفة. [ 1 ]

بناء

دراكولين هو بروتين أحادي السلسلة يتكون من 708 حمض أميني، ويبلغ وزنه الجزيئي حوالي 83 كيلو دالتون، ونقطة تعادله الكهربائي (pI) 4.1-4.2. عند اختزاله، تشير بيانات الفصل الكهربائي الهلامي إلى كتلة جزيئية أعلى قليلاً، مما يوحي بوجود روابط ثنائية الكبريتيد داخل السلسلة. [ 3 ]

يوجد شكلان بنيويان مختلفان لبروتين دراكولين، إلا أنهما لا يختلفان اختلافًا جوهريًا. فكلاهما قادر على الارتباط بعوامل التخثر IXa و Xa، ويرتبط بها بالفعل. ويكمن الاختلاف الرئيسي في فعالية التثبيط، حيث يثبط أحد الشكلين البنيويين العامل IXa، بينما يثبط الآخر العامل Xa. ولا تتأثر فعالية تثبيط أحد العاملين بوجود الآخر. [ 1 ] يُعد معقد FXa-دراكولين آلية ثنائية الخطوات، وهي غير قابلة للانعكاس في ظل الظروف التجريبية. [ 1 ]

ببتيدات مضادة للعامل العاشر

بالإضافة إلى دراكولين، تعمل العديد من الببتيدات المضادة للعامل Xa الموجودة طبيعيًا كمثبطات فسيولوجية لبروتياز السيرين، بما في ذلك أنتيستاسين من العلقة Haementeria officinalis ، وببتيد مضاد التخثر (TAP) من القراد Ornithodoros moubata ، وإيكوتين من الإشريكية القولونية ، وببتيد AcAP المضاد للتخثر. تعمل هذه الببتيدات كمثبطات عكسية بطيئة الارتباط؛ ومع ذلك، يتم شطر أنتيستاسين وإيكوتين بواسطة العامل Xa بينما يبقى TAP غير متأثر بالبروتياز. [ 1 ] يمنع التثبيط غير التنافسي لدراكولين الشطر بواسطة بروتياز العامل Xa، مما يمكّن السم من الحفاظ على خاصية منع التخثر ومنع تكوين الجلطات أثناء تغذية الخفاش وهضمه. [ ٢ ] بالمقارنة مع عديدات الببتيد الأخرى المضادة للعامل Xa، مثل أنتيستاسين، وإيكوتين، وrTAP، وAcAP، يتميز دراكولين بمعاملات حركية أكبر بكثير، حيث تبلغ قيمة K<sub> i</sub> = 13.76-14.80 × 10<sup>-9</sup> مولار (K <sub> d </sub> )، وK <sub>on</sub> = 1.117 × 10<sup>6 </sup> مولار<sup> -1 </sup> ثانية<sup>-1 </sup>، وK <sub>off</sub> = 15.833 × 10<sup>-3</sup> ثانية<sup > -1</sup> . يدعم ارتفاع قيمة K<sub> off </sub> بشكل ملحوظ استنتاج أن دراكولين مثبط أضعف. [ ١ ]

التعبير عن دراكولين

باعتباره مضادًا طبيعيًا للتخثر، يُبشّر البحث في دراكولين باستراتيجية علاجية لتطوير مضادات تخثر جديدة، ويُوفّر أساسًا لإجراء دراسات معمقة حول آليات التخثر المرتبطة بالعامل Xa. [ 3 ] نظرًا لأن الخطوة الأولى من آلية دراكولين-FXa تعتمد على التركيز، بينما الخطوة الثانية مستقلة عنه، فإن مُركّب FXa-دراكولين يتصرف بشكل غير قابل للانعكاس في ظل الظروف التجريبية. [ 1 ] الغلكزة هي تعديل شائع بعد الترجمة، حيث تُضاف الكربوهيدرات (السكريات) إلى البروتينات أو الدهون. وتكتسب البروتينات السكرية والدهون السكرية الناتجة خصائص فيزيائية وكيميائية حيوية مُعدّلة. [ 5 ] وباعتباره بروتينًا سكريًا، يتطلب دراكولين نمطًا مُحددًا من الغلكزة لإظهار أقصى نشاط تثبيطي له. وتُعدّ السكريات قليلة الوحدات المرتبطة به ضرورية لتثبيط العامل Xa، كما يتضح من فقدان نشاطه المضاد للعامل Xa بعد حضنه مع الليكتينات WGA و PNA . [ 6 ]

مثال على التثبيط غير التنافسي

يُستخدم بارا-أمينوبنزاميدين (pAB) كمسبار فلوري للكشف عن إمكانية الوصول إلى الموقع النشط في بروتيازات السيرين، حيث يُظهر زيادة في الفلورة عند الارتباط. وقد وجد العلماء أن دراكولين لا يتداخل مع ارتباط pAB-FXa؛ ومع ذلك، عند التركيزات التي تثبط FXa، تبين أن دراكولين يقلل من فلورة معقد pAB-FXa بنسبة 14%. تدعم هذه الملاحظة، ونمط لاينويفر-بيرك، آلية التثبيط غير التنافسية لدراكولين، وتشير إلى إمكانية تكوّن معقدات إضافية من دراكولين-FXa-[S] في ظل هذه الظروف. [ 1 ]

تطور

بنية ديسموتبلاز، الموجودة في سم الخفافيش مصاصة الدماء

يُبرز التطور الجزيئي لسم الخفافيش مصاصة الدماء الدور المحوري لبروتين دراكولين ومنشط البلازمينوجين اللعابي ديسموتيبلاز (DSPA) في وظائفه المضادة للتخثر والمحللة للبروتين. تُظهر بيانات النسخ والبروتينات من الغدد تحت الفك السفلي لخفاش ديسمودوس روتوندوس تعبيرًا نشطًا لبروتين دراكولين على مستوى الحمض النووي الريبوزي (RNA) ومستوى إنتاج البروتين المقابل. يُمكّن إفراز السم، الذي يحتوي على بروتين دراكولين ومنشط البلازمينوجين اللعابي ديسموتيبلاز (DSPA)، الخفافيش مصاصة الدماء من الحفاظ على نمط حياة التغذي على دم الحيوانات عن طريق تعطيل الاستجابات الفسيولوجية والكيميائية الحيوية الطبيعية للفريسة أثناء التغذية. [ 2 ]

تعود الخفافيش مصاصة الدماء بشكل متكرر إلى نفس العائل للتغذية، وعادةً ما تلعق الجرح لمدة 30 دقيقة تقريبًا في كل مرة، مما يطيل تعرض أنسجة العائل لمكونات اللعاب. إن الطبيعة الطفيلية لتغذية الخفافيش مصاصة الدماء، بالإضافة إلى الاستخدام المكثف للعاب على الجرح والخصائص المستضدية لمضادات التخثر، يمكن أن تحفز استجابة مناعية مكتسبة لدى فرائس الخفافيش. [ 7 ] على الرغم من أن الحيوانات المفترسة معروفة بتطوير مقاومة مناعية مكتسبة لسم دراكولين عند التعرض له لفترات طويلة، إلا أن الطفرات الموجهة أو البؤرية المتكررة التي يُحدثها السم تحد من التطور السريع لهذه المقاومة. [ 2 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 فرنانديز ، آنا ز.؛ تابلانت، ألفونسو؛ بيجين، سوزيت؛ هيمكر، هـ. كوينراد؛ أبيتز كاسترو ، رافائيل (14/09/1999). "دراكولين، العامل المضاد للتخثر في لعاب الخفافيش مصاص الدماء، هو مثبط محكم وغير تنافسي للعامل المنشط X" (PDF) . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – بنية البروتين والإنزيمات الجزيئية . 1434 (1): 135-142 . دوى : 10.1016/S0167-4838(99)00160-0 . ردمك 0167-4838 . PMID 10556567 .  
  2. 1 2 3 4 5 لو دي إتش، سوناجار كيه، أوندهايم إي إيه، علي إس إيه، ألاغون إيه سي، رودر تي، جاكسون تي إن، بينيدا غونزاليس إس، كينغ جي إف، جونز إيه، أنتونس إيه، فراي بي جي (أغسطس 2013). "أبناء دراكولا: التطور الجزيئي لسم خفاش مصاص الدماء". مجلة البروتينات . 89 : 95-111 . doi : 10.1016/j.jprot.2013.05.034 . PMID 23748026 . 
  3. 1 2 3 أبيتز-كاسترو، رافائيل؛ بيغوين، سوزيت؛ تابلانتي، ألفونزو؛ بارتولي، فولفيا؛ هولت، جون سي؛ هيمكر، إتش كونراد (1995). "تنقية وتوصيف جزئي لبروتين دراكولين، وهو عامل مضاد للتخثر موجود في لعاب خفافيش مصاصة الدماء (ديسمودوس روتوندوس)" (ملف PDF) . التخثر والإرقاء . 73 (1): 94-100 . doi : 10.1055/s-0038-1653731 . ISSN: 0340-6245 . PMID: 7740503 .  
  4. ↑ "المقال الكامل" . protein.bio.msu.ru . مؤرشف من الأصل بتاريخ 22-04-2023 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22-04-2023 .
  5. ↑ "ما هي عملية الغلكزة ولماذا هي مهمة؟" . ساينس إنسايتس . 2025-11-26 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2026-04-19 .
  6. ↑ فرنانديز، آنا ز.؛ تابلانتي، ألفونسو؛ بارتولي، فولفيا؛ بيغوين، سوزيت؛ هيمكر، هـ. س.؛ أبيتز-كاسترو، رافائيل (23-10-1998). "يعتمد التعبير عن النشاط البيولوجي للدراكولين، وهو عامل مضاد للتخثر من لعاب الخفافيش مصاصة الدماء، اعتمادًا كليًا على الغلكزة المناسبة للجزيء الأصلي" . مجلة بيوكيميكا وبيوفيزيكا أكتا (BBA) - مواضيع عامة . 1425 (2): 291-299 . doi : 10.1016/S0304-4165(98)00082-8 . ISSN 0304-4165 . 
  7. ↑ ديلبيترو، هوراسيو أ.؛ روسو، روبرتو ج. (2009). "المقاومة المكتسبة لمضادات التخثر اللعابية لدى الفرائس التي سبق أن تغذت عليها خفافيش مصاصة الدماء (ديسمودوس روتوندوس): دليل على الاستجابة المناعية" . مجلة علم الثدييات . 90 (5): 1132-1138 . ISSN 0022-2372 .