FARS2

إنزيم فينيل ألانيل-ترنا سينثيتاز، الميتوكوندري (FARS2) هو إنزيم يُشفَّر في البشر بواسطة جين FARS2 . ^{[ 5 ]} يتمركز هذا البروتين المُشفَّر بواسطة FARS2 في الميتوكوندريا ، ويؤدي دورًا في ترجمة البروتينات الميتوكوندرية . وقد ارتبطت الطفرات في هذا الجين بنقص الفسفرة التأكسدية المُركَّب [14]، المعروف أيضًا باسم اعتلال دماغ ألبيرز، بالإضافة إلى الشلل التشنجي السفلي [77]، والصرع الذي يبدأ في مرحلة الطفولة ، ونقص إنزيم سيتوكروم سي أوكسيداز . ^{[ 6 ] [ 7 ]}

يقع جين FARS2 على الذراع القصير للكروموسوم 6 في الموضع 25.1، ويتكون من 15 إكسونًا . ^{[ 6 ]} يُشفّر هذا الجين أحد أفراد عائلة إنزيمات أمينو أسيل-tRNA سينثيتاز من الفئة الثانية . ^{[ 8 ] [ 9 ]} يُعدّ FARS2 إنزيم فينيل ألانين-tRNA سينثيتاز (PheRS) متمركزًا في الميتوكوندريا ، ويتكون من سلسلة ببتيدية واحدة ، على عكس بنية (ألفا-بيتا)2 الموجودة في الأشكال السيتوبلازمية بدائية النواة وحقيقية النواة من PheRS. تشير تحليلات البنية والخصائص التحفيزية إلى أن إنزيمات PheRS الميتوكوندرية قد تُشكّل فئةً من إنزيمات PheRS تختلف عن تلك الموجودة في بدائيات النوى وفي سيتوبلازم حقيقيات النوى. ^{[ 6 ]}

إنزيمات أمينو أسيل-tRNA سينثيتاز هي فئة من الإنزيمات التي تُحمّل جزيئات tRNA بالأحماض الأمينية المناسبة لها . ^{[ 6 ]} يقوم إنزيم FARS2 بتحميل tRNA(Phe) بالفينيل ألانين ويحفز الارتباط المباشر لـ m-Tyr (وهو شكل مؤكسد من Phe) بـ tRNA(Phe). وهذا ما يجعله مهمًا لعملية الترجمة في الميتوكوندريا ، ولنقل tRNA المُحمّل بشكل خاطئ إلى الريبوسوم، ولدمج الأحماض الأمينية المتضررة بفعل أنواع الأكسجين التفاعلية في البروتينات. ^{[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]} ينتج عن التضفير البديل عدة متغيرات نسخية. ^{[ 6 ]}

ارتبطت الطفرات في جين FARS2 بنقص الفسفرة التأكسدية المركب 14، والشلل التشنجي السفلي 77، والصرع الذي يبدأ في مرحلة الطفولة ونقص إنزيم سيتوكروم سي أوكسيداز . يُعد كل من نقص الفسفرة التأكسدية المركب 14 والشلل التشنجي السفلي 77 من الأمراض المتنحية المرتبطة بالصبغي الجسدي، وقد رُبطا بالعديد من المتغيرات المسببة للأمراض، بما في ذلك Y144C، ^{[ 12 ]} وI329T، وD391V، ^{[ 11 ]} وD142Y. ^{[ 13 ]} يتميز نقص الفسفرة التأكسدية المركب 14 بظهور تأخر نمائي شامل في فترة حديثي الولادة، ونوبات صرع مستعصية ، وحماض لبني ، ونقص في العديد من إنزيمات التنفس الميتوكوندري. أما الشلل التشنجي السفلي، فهو اضطراب تنكسي عصبي يتميز بضعف وتشنج بطيء وتدريجي في الأطراف السفلية، حيث يعاني المرضى غالبًا من صعوبة في التوازن، وضعف وتيبس في الساقين، وتشنجات عضلية ، وسحب أصابع القدم أثناء المشي. ^{[ 8 ] [ 9 ]} كما تم الإبلاغ عن حالة واحدة من الصرع الذي يبدأ في مرحلة الطفولة ونقص إنزيم سيتوكروم سي أوكسيداز الناتج عن طفرة خاطئة في جين FARS2 Asp325Tyr . ويُعد الصرع المبكر، والعجز العصبي ، ونقص المركب الرابع من السمات الرئيسية للمرض الناجم عن هذه الطفرة. ^{[ 7 ]}

وقد تبين أن FARS2 يحتوي على 193 تفاعلًا ثنائيًا بين البروتينات بما في ذلك 12 تفاعلًا معقدًا مشتركًا. يبدو أن FARS2 يتفاعل مع RCBTB2 ، KRTAP10-9، CALCOCO2 ، KRT40 ، MID2 ، APPL1 ، IKZF3 ، KRT13 ، TADA2A ، STX11 ، TRIM27 ، KRTAP10-5، KRTAP10-7، TFCP2 ، MKRN3 ، KRT31 ، HMBOX1 ، AGTRAP ، ADAMTSL4 ، NOTCH2NL ، CMTM5، TRIM54، FSD2، CYSRT1، HIGD1C، homez، SPRY1 ، ZNF500، KRT34 ، YIF1A ، BAG4 ، TPM2 ، SYP، KRTAP10-8، KRTAP1-1، AP1B1 ، TRAF2 ، GRB10 ، ميسد، TRIP6 ، CCDC152، BEX5، FHL5 ، MORN3، DGAT2L6، ZNF438، KCTD17، ZNF655 ، BANP ، SPERT، NFKBID ، ZNF526، PCSK5 ، DVL3 ، AJUBA، PPP1R16B، MDFI ، DPH2، CDCA4، KRTAP3-3، BACH2 ، KCNF1 ، MAN1C1، RIMBP3، ZRANB1 ، ISY1، FKBP7 ، وE7. ^{[ 14 ]}

• نظرة عامة على متلازمة لي المشفرة بواسطة الجينات النووية
• متلازمة لي المرتبطة بالحمض النووي للميتوكوندريا و NARP
• نظرة عامة على جميع المعلومات الهيكلية المتاحة في PDB لـ UniProt : O95363 (Phenylalanine--tRNA ligase, mitochondrial) في PDBe-KB .

تتضمن هذه المقالة نصًا من المكتبة الوطنية الأمريكية للطب ، وهو متاح للعموم .