جيمينين
الجيمينين، مثبط تضاعف الحمض النووي ، المعروف أيضًا باسم GMNN ، هو بروتين بشري يُشفّر بواسطة جين GMNN . [ 5 ] وهو بروتين نووي موجود في معظم حقيقيات النوى ومحفوظ بدرجة عالية عبر الأنواع، وقد تم توضيح العديد من وظائفه، بما في ذلك دوره في دورة الخلية في الحيوانات متعددة الخلايا ، وتكاثر الخلايا ، وتحديد سلالة الخلايا، والتمايز العصبي . [ 6 ] ومن الأمثلة على وظيفته تثبيط Cdt1 . [ 7 ]
تاريخ
تم التعرف على الجيمينين في الأصل كمثبط لتضاعف الحمض النووي وركيزة للمركب المحفز للطور الانفصالي . [ 8 ] ومن المصادفة، تبين أيضًا أن الجيمينين يعمل على توسيع الصفيحة العصبية في جنين الضفدع الأفريقي النامي . [ 9 ]
بناء
الجيمينين بروتين نووي يتكون من حوالي 200 حمض أميني، ويبلغ وزنه الجزيئي حوالي 25 كيلو دالتون . [ 8 ] يحتوي على نطاق لولبي ملتف غير نمطي من نوع "سحاب الليوسين" . لا يمتلك أي نشاط إنزيمي معروف أو أنماط ارتباط بالحمض النووي.
وظيفة
التحكم في دورة الخلية
يغيب الجيمينين خلال طور G1 ويتراكم خلال أطوار S و G2 و M من دورة الخلية. تنخفض مستويات الجيمينين عند الانتقال من الطور الاستوائي إلى الطور الانفصالي في الانقسام المتساوي عندما يتحلل بواسطة المركب المحفز للطور الانفصالي . [ 8 ]
المرحلة S
خلال طور S ، يُعدّ الجيمينين مُنظِّمًا سلبيًا لتضاعف الحمض النووي. في العديد من سلالات الخلايا السرطانية، يؤدي تثبيط الجيمينين بواسطة التداخل الرناوي إلى إعادة تضاعف أجزاء من الجينوم، مما يُسبب اختلال الصيغة الصبغية . في هذه السلالات، يؤدي تثبيط الجيمينين إلى تباطؤ ملحوظ في النمو وموت الخلايا المبرمج في غضون أيام قليلة. [ 10 ] مع ذلك، لا ينطبق الأمر نفسه على سلالات الخلايا البشرية الأولية والمُخلَّدة، حيث توجد آليات أخرى لمنع إعادة تضاعف الحمض النووي . [ 10 ] بما أن تثبيط الجيمينين يؤدي إلى موت الخلايا في العديد من سلالات الخلايا السرطانية دون سلالات الخلايا الأولية، فقد اقتُرح كهدف علاجي محتمل لعلاج السرطان . [ 10 ]
الانقسام المتساوي
في بداية طور S وحتى أواخر الانقسام المتساوي، يثبط الجيمينين عامل التضاعف Cdt1 ، مانعًا بذلك تجميع معقد ما قبل التضاعف . في بداية طور G1، يحفز معقد تعزيز الطور الانفصالي تدميره عبر عملية اليوبيكويتين .
لذلك، يعتبر الجيمينين عنصراً مهماً في ضمان حدوث جولة واحدة بالضبط من التضاعف خلال كل دورة خلوية.
التحكم النمائي
يعزز الجيمينين التمايز المبكر للخلايا العصبية عن طريق زيادة أستلة الكروماتين. [ 11 ] يسمح هذا التأثير بوصول الجينات العصبية إلى الخلايا للنسخ، مما يعزز التعبير عنها. في النهاية، يسمح الجيمينين للخلايا غير المتمايزة إلى أي سلالة معينة باكتساب خصائص عصبية.
كما ثبت أن الجيمينين يتفاعل مع مُركّب إعادة تشكيل الكروماتين SWI/SNF . [ 12 ] في الخلايا السلفية العصبية ، تمنع المستويات العالية من الجيمينين التمايز النهائي. وعندما يُزال التفاعل بين الجيمينين وSWI/SNF، يزول تثبيط الجيمينين لهذه العملية، ويُسمح للخلايا السلفية العصبية بالتمايز.
الأهمية السريرية
وقد وُجد أن الجيمينين يُفرط في التعبير في العديد من الأورام الخبيثة وخطوط الخلايا السرطانية، [ 13 ] في حين توجد بيانات تُظهر أن الجيمينين يعمل كمثبط للأورام من خلال الحفاظ على استقرار الجينوم. [ 14 ]
مراجع
- 1 2 3 GRCh38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSG00000112312 – Ensembl ، مايو 2017
- 1 2 3 GRCm38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSMUSG00000006715 – Ensembl ، مايو 2017
- ↑ "مرجع PubMed البشري:" . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، المكتبة الوطنية الأمريكية للطب .
- ↑ "مرجع PubMed للفأر:" . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، المكتبة الوطنية الأمريكية للطب .
- ↑ "Entrez Gene: GMNN geminin, DNA replication inhibitor" .
- ↑ كرول، ك. ل. (2007). "الجيمينين في التطور الجنيني: تنسيق النسخ ودورة الخلية أثناء التمايز" . مجلة فرونتيرز إن بيوساينس . 12 (4): 1395-1409 . doi : 10.2741/2156 . PMID 17127390 .
- ↑ ألبرتس ب (18 نوفمبر 2014). البيولوجيا الجزيئية للخلية ( الطبعة السادسة). نيويورك، نيويورك: جارلاند ساينس، مجموعة تايلور وفرانسيس. ص 975. ISBN 978-0-8153-4432-2. OCLC 887605755 .
- 1 2 3 ماكغاري تي جيه، كيرشنر إم دبليو (1998). "جيمينين، مثبط لتضاعف الحمض النووي، يتحلل أثناء الانقسام المتساوي" . الخلية . 93 ( 6): 1043-1053 . doi : 10.1016/S0092-8674(00)81209-X . PMID 9635433. S2CID 235485 .
- ↑ كرول، ك. ل.، ساليك، أ. ن.، إيفانز، ل. م.، كيرشنر، م. و. (1998). "جيمينين، جزيء مُعَلِّم يُحدِّد الصفيحة العصبية المستقبلية عند بداية التكوين الجنيني". التطور . 125 (16). كامبريدج، إنجلترا: 3247-3258 . doi : 10.1242/dev.125.16.3247 . PMID 9671596 .
- 1 2 3 Zhu W, Depamphilis ML (2009). " القتل الانتقائي للخلايا السرطانية عن طريق تثبيط نشاط الجيمينين" . أبحاث السرطان . 69 (11): 4870-4877 . doi : 10.1158/0008-5472.CAN-08-4559 . PMC 2749580. PMID 19487297 .
- ↑ ييلاجوشيولا د، باترسون إي إس، إليت إم إس، كرول كيه إل (2011). "يعزز الجيمينين اكتساب الخلايا الجذعية الجنينية لمصير عصبي عن طريق الحفاظ على الكروماتين في حالة يسهل الوصول إليها ومفرطة الأسيتلة" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 108 (8): 3294-3299 . Bibcode : 2011PNAS..108.3294Y . doi : 10.1073/pnas.1012053108 . PMC 3044367. PMID 21300881 .
- ↑ سيو إس، هير إيه، ليم جيه دبليو، ريتشاردسون جي إيه، ريتشاردسون إتش، كرول كيه إل (2005). " ينظم الجيمينين التمايز العصبي عن طريق تثبيط نشاط Brg1" . الجينات والتطور . 19 (14): 1723-1734 . doi : 10.1101/gad.1319105 . PMC 1176010. PMID 16024661 .
- ↑ مونتاناري م، بونينسيجنا أ، فاراليا ب، كوكو س، جيوردانو أ، سيتاديني أ، وآخرون (2005). "زيادة التعبير عن الجيمينين تحفز نمو الخلايا الظهارية للثدي، وهي ظاهرة شائعة في الأورام البشرية". مجلة علم وظائف الخلايا . 202 (1): 215-222 . doi : 10.1002/jcp.20120 . PMID 15389519. S2CID 28652986 .
- ↑ شامبيريس تسانيراس إس، فيليو إم، جيانو إيه دي، نيكو إس، بيتروبولوس إم، باتيراس آي إس، وآخرون . (أكتوبر 2018). "استئصال الجيمينين في الجسم الحي يعزز تكوين الأورام من خلال زيادة عدم استقرار الجينوم". مجلة علم الأمراض . 246 (2): 134-140 . doi : 10.1002 / path.5128 . PMID 29952003. S2CID 49474213 .
للمزيد من القراءة
- ماروياما ك، سوغانو س (1994). "التغطية بالأوليغو: طريقة بسيطة لاستبدال بنية غطاء الحمض النووي الريبوزي الرسول حقيقي النواة بالأوليغوريبونوكليوتيدات". جين . 138 ( 1-2 ): 171-174 . doi : 10.1016/0378-1119(94)90802-8 . PMID 8125298 .
- سوزوكي واي، يوشيتومو-ناكاجاوا كيه، ماروياما كيه، سوياما إيه، سوجانو إس (1997). "بناء وتوصيف مكتبة cDNA غنية بالطول الكامل ومكتبة غنية بالنهاية 5'". جين . 200 ( 1-2 ): 149-156 . doi : 10.1016/S0378-1119(97)00411-3 . PMID 9373149 .
- وولشليغل، جيه. إيه.، دوير، بي. تي.، دار، إس. كيه.، سفيتيك، سي.، والتر، جيه. سي.، دوتا، إيه. (2000). "تثبيط تضاعف الحمض النووي في حقيقيات النوى عن طريق ارتباط الجيمينين بـ Cdt1". مجلة ساينس . 290 ( 5500 ). نيويورك، نيويورك: 2309-2312 . Bibcode : 2000Sci...290.2309W . doi : 10.1126/science.290.5500.2309 . PMID 11125146 .
- بيرميجو آر، فيلابوا إن، كاليس سي (2002). "تنظيم CDC6، وgeminin، وCDT1 في الخلايا البشرية التي تخضع لعملية تعدد الصبغيات" . البيولوجيا الجزيئية للخلية . 13 (11): 3989–4000 . دوى : 10.1091/mbc.E02-04-0217 . بمك 133609 . بميد 12429841 .
- بيسواس ن، سانشيز ف، سبيكتور د.هـ (2003). "تؤدي عدوى الفيروس المضخم للخلايا البشري إلى تراكم الجيمينين وتثبيط ترخيص تضاعف الحمض النووي الخلوي" . مجلة علم الفيروسات . 77 (4): 2369-2376 . doi : 10.1128/JVI.77.4.2369-2376.2003 . PMC 141111. PMID 12551974 .
- كولارتز م، كريتز س، هيلر إي، داموك إي سي، برزيبيلسكي م، نيبرز ر (2003). "تعبير وفسفرة بروتين منظم التضاعف جيمينين". مجلة الاتصالات البحثية البيوكيميائية والبيوفيزيائية . 305 (2): 412-420 . Bibcode : 2003BBRC..305..412K . doi : 10.1016/S0006-291X(03)00773-3 . PMID 12745091 .
- ديل بيني إف، تيسمار-رايبل كيه، ويتبرودت جيه (2004). "التفاعل المباشر بين الجيمينين وSix3 في نمو العين". مجلة نيتشر . 427 (6976): 745-749 . Bibcode : 2004Natur.427..745B . doi : 10.1038/nature02292 . PMID 14973488. S2CID 4410030 .
- لو إل، يانغ إكس، تاكيهارا واي، كنوتجن إتش، كيسيل إم (2004). "منظم دورة الخلية جيمينين يثبط وظيفة Hox من خلال تفاعلات مباشرة وتفاعلات بوساطة بولي كومب". نيتشر . 427 (6976): 749-753 . Bibcode : 2004Natur.427..749L . doi : 10.1038/nature02305 . hdl : 11858 / 00-001M-0000-0012-EE32-1 . PMID 14973489. S2CID 8020382 .
- سوغيموتو ن، تاتسومي ي، تسورومي ت، ماتسوكاغي أ، كيونو ت، نيشيتاني هـ، وآخرون (2004). "فسفرة Cdt1 بواسطة كينازات معتمدة على السيكلين A تنظم وظيفته سلبًا دون التأثير على ارتباط الجيمينين" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 279 (19): 19691-19697 . doi : 10.1074/jbc.M313175200 . PMID 14993212 .
- ميليكستيان إم، بالابيني أ، ماسيرو إل، جاسباريني ف، زامبوني آر، بارتيك جي، وآخرون . (2004). "يؤدي فقدان الجوزاء إلى تكرار التكرار في وجود p53 الوظيفي" . مجلة بيولوجيا الخلية . 165 (4): 473-482 . دوى : 10.1083/jcb.200403106 . بمك 2172361 . بميد 15159417 .
- راماشاندران ن، هاينسورث إي، بهولار ب، أيزنشتاين س، روزن ب، لاو أي واي، وآخرون . (2004) . "مصفوفات البروتين ذاتية التجميع". مجلة ساينس . 305 (5680). نيويورك، نيويورك: 86-90 . Bibcode : 2004Sci...305...86R . doi : 10.1126/science.1097639 . PMID 15232106. S2CID 20936301 .
- بالابيني أ، ميليكستيان م، زامبوني ر، ماسيرو ل، مارينوني ف، هيلين ك (2004). "يعزز الجيمينين البشري تكوين معقد ما قبل التضاعف وتضاعف الحمض النووي عن طريق تثبيت CDT1 في الانقسام المتساوي" . مجلة EMBO . 23 (15): 3122-3132 . doi : 10.1038/sj.emboj.7600314 . PMC 514931. PMID 15257290 .
- ساكسينا إس، يوان بي، دار إس كيه، سينغا تي، تاكيدا دي، روبنسون إتش، وآخرون (2004). "يتفاعل نطاق حلزوني مزدوج وجزء مجاور من الجيمينين مع موقعين على Cdt1 لتثبيط التضاعف" . الخلية الجزيئية . 15 (2): 245-258 . doi : 10.1016/j.molcel.2004.06.045 . PMID 15260975 .
- تشو و، تشين ي، دوتا أ (2004). "يُلاحظ تكرار النسخ عن طريق استنفاد الجيمينين بغض النظر عن حالة p53، ويُفعّل نقطة تفتيش G2/M" . علم الأحياء الجزيئي والخلوي . 24 (16): 7140-7150 . doi : 10.1128/MCB.24.16.7140-7150.2004 . PMC 479725. PMID 15282313 .
- كولارتز م، نيبرز ر (2004). "بروتين منظم التضاعف جيمينين على الكروماتين في دورة الخلية هيلا" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 279 (40): 41686-41694 . doi : 10.1074/jbc.M405798200 . PMID 15284237 .
روابط خارجية
- GMNN+بروتين،+بشري في رؤوس الموضوعات الطبية (MeSH) التابعة للمكتبة الوطنية الأمريكية للطب
- نظرة عامة على جميع المعلومات الهيكلية المتاحة في PDB لـ UniProt : O75496 (الجيمينين البشري) في PDBe-KB .
- نظرة عامة على جميع المعلومات الهيكلية المتاحة في قاعدة بيانات البروتينات (PDB) لـ UniProt : O88513 (الجيمينين الفأري) في PDBe-KB .
- الجينات الموجودة على الكروموسوم البشري 6
- البروتينات
- الجينات المتحولة في الفئران