سلسلة J

جزيء الجسم المضاد من نوع الغلوبولين المناعي M (IgM) خماسي الوحدات (يتكون من خمس وحدات أساسية). 1: الوحدة  الأساسية  . 2: السلاسل الثقيلة . 3: السلاسل الخفيفة . 4: سلسلة J. 5 : روابط ثنائية الكبريتيد بين الجزيئات.    
رسم تخطيطي لثنائي الغلوبولين المناعي A يوضح السلسلة H (باللون الأزرق)، والسلسلة L (باللون الأحمر)، والسلسلة J (باللون الأرجواني) والمكون الإفرازي (باللون الأصفر).

سلسلة الربط (J) هي مكون بروتيني يربط وحدات الأجسام المضادة IgM و IgA لتكوين أجسام مضادة متعددة قادرة على الإفراز. [ 5 ] سلسلة الربط (J) محفوظة جيدًا في المملكة الحيوانية ، ولكن وظائفها المحددة لم تُفهم بالكامل بعد. وهي عديد ببتيد مكون من 137 حمضًا أمينيًا ، [ 6 ] مُشفَّر بواسطة جين IGJ . [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]

بناء

سلسلة J هي بروتين سكري بوزن جزيئي 15 كيلو دالتون. لم يُحدد تركيبها الثانوي بعد، ولكن يُعتقد أنها تتخذ إما بنية برميل بيتا أحادية أو بنية مطوية ثنائية النطاق مع نطاقات الغلوبولين المناعي القياسية. [ 10 ] يتميز التركيب الأولي لسلسلة J بحموضته العالية غير المعتادة، لاحتوائه على نسبة عالية من الأحماض الأمينية سالبة الشحنة. [ 11 ] تحتوي على ثمانية بقايا سيستين ، ستة منها تشارك في روابط ثنائية الكبريتيد داخل الجزيء ، بينما يعمل الاثنان المتبقيان على الارتباط بمنطقة ذيل Fc للأجسام المضادة IgA أو IgM ، وهما سلسلة ألفا وسلسلة ميو على التوالي. كما أن الكربوهيدرات المرتبطة بالنيتروجين، والناتجة عن الغلكزة المرتبطة بالنيتروجين، ضرورية لاندماج البروتين في بوليمرات الأجسام المضادة. [ 12 ] لا توجد عائلة بروتينية معروفة ذات تشابه كبير مع سلسلة J. [ 13 ]

وظيفة

بلمرة الأجسام المضادة

تنظم سلسلة J عملية تعدد وحدات IgM وIgA في الثدييات. عند التعبير عنها في الخلايا، فإنها تُفضل تكوين خماسي IgM وثنائي IgA. غالبًا ما توجد خماسيات IgM مع سلسلة J واحدة، ولكن بعض الدراسات رصدت ما يصل إلى 4 سلاسل J مرتبطة بخماسي IgM واحد.

تُدمج سلسلة J في مراحل متأخرة من تكوين بوليمرات IgM، وتُفضّل ديناميكيًا حراريًا تكوين الخماسيات على السداسيات. [ 12 ] في الفئران المُعدّلة وراثيًا (فئران J chain-KO)، يسود بوليمر IgM السداسي. [ 14 ] تُعدّ هذه السداسيات من IgM السالبة لسلسلة J أكثر فعالية بمقدار 15-20 مرة في تنشيط المُتمّمة من خماسيات IgM الموجبة لسلسلة J. [ 15 ] مع ذلك، أظهرت الدراسات أن فئران J chain-KO لديها تركيزات منخفضة من IgM السداسي ونقص في تنشيط المُتمّمة، مما يُشير إلى وجود آليات تنظيمية إضافية داخل الجسم الحي . [ 16 ] من النتائج الأخرى لانخفاض تنشيط المُتمّمة بواسطة IgM الخماسي، السماح لـ pIgM الموجب لسلسلة J بالارتباط بالمستضد دون التسبب في ضرر مفرط للأغشية الظهارية من خلال تنشيط المُتمّمة. [ 17 ]

تُسهّل سلسلة J عملية ازدواج IgA عن طريق ربط ذيلين إفرازيين أحاديين. بنيويًا، تربط سلسلة J جزيئين أحاديين من الأجسام المضادة بشكل غير متماثل من خلال تكوين روابط ثنائية الكبريتيد بين الجزيئات، وتقريب البنى الكارهة للماء من نوع بيتا ساندويتش على كل جزيء. [ 18 ] تتضمن آلية التعدد هذه بروتينات مرافقة، بما في ذلك بروتين ربط الغلوبولين المناعي (BiP) و MZB1، حيث يقوم كل منهما على التوالي بتجنيد عوامل مميزة من الجسم المضاد المتعدد. [ 19 ]

إفراز الأجسام المضادة

يُسهّل مستقبل الغلوبولين المناعي المتعدد (pIgR) إفراز الأجسام المضادة من الغشاء المخاطي، من الغشاء القاعدي إلى الخلايا الظهارية القمية. يتعرف بروتين قاعدي في pIgR، يُعرف بالمكون الإفرازي (SC)، على الغلوبولين المناعي الجاهز للإفراز. [ 20 ] يتم تسهيل الارتباط بين المكون الإفرازي والغلوبولين المناعي الإفرازي بواسطة سلسلة J للأجسام المضادة، التي تتلامس فيزيائيًا مع المكون الإفرازي لتغيير بنية الناقل إلى حالة مفتوحة. [ 21 ] بعد ذلك، يُنقل المركب عبر الخلايا، ويُفصل المكون الإفرازي إنزيميًا عن المستقبل، مُحررًا الجسم المضاد إلى الجانب القمي للخلية الظهارية وإلى تجويف القناة بشكل عام. يُعتقد أن هذه الآلية محفوظة إلى حد كبير بين إفراز الغلوبولين المناعي M (IgM) والغلوبولين المناعي A (IgA). [ 19 ]

أنظمة

كان يُعتقد في الأصل أن سلسلة J تُعبَّر فقط في خلايا البلازما المُفرزة للأجسام المضادة ، إلا أنه تبيّن أنها تُعبَّر في مراحل مبكرة من تمايز الخلايا البائية قبل التعبير عن الغلوبولين المناعي. [ 22 ] يُعتقد أن التعبير عن سلسلة J يحدث في المراحل المبكرة من تمايز الخلايا اللمفاوية، إذ تُعبَّر في كلٍّ من سلائف الخلايا البائية والتائية. ومع تطور الخلايا، يبدو أن التعبير عن سلسلة μ يصبح ضروريًا لتخليق سلسلة J. [ 23 ]

يتم تنظيم جين سلسلة J نسخياً عبر تثبيط Pax5 التقليدي. [ 24 ] ولأن Pax5 منظم نسخ شائع، فإن سلسلة J لا تزال تُعبَّر عنها في خلايا البلازما التي تفرز الأجسام المضادة أحادية الوحدة. يُعتقد أنها في هذه الخلايا لا تؤدي أي وظيفة وتتحلل بسرعة. [ 19 ] في خلايا البلازما التي تفرز IgA أحادي الوحدة، من المرجح أن تمنع آلية مستقلة عن Pax5 عملية ازدواج IgA. [ 25 ]

نسالة

من المرجح أن سلسلة J قد نشأت تطوريًا في الفقاريات الفكية العظمية المبكرة. [ 26 ] وقد فقدت مجموعات من الأسماك العظمية، بما في ذلك الأسماك العظمية الكبيرة، التعبير عن سلسلة J منذ ذلك الحين. [ 13 ]  تستطيع ضفادع الزينوبوس بلمرة الغلوبولين المناعي IgX المخاطي في غياب سلسلة J، ربما بسبب فقدان بقايا السيستين المحفوظة التي تربط سلسلة J بالذيل الإفرازي للغلوبولين المناعي. [ 27 ]

لا تُنتج أسماك القرش الغلوبولين المناعي A (IgA)، وبالتالي تستخدم التعبير عن سلسلة J حصريًا لبلمرة الغلوبولين المناعي M (IgM). [ 28 ] وهذا ما يجعل أسماك القرش كائنًا نموذجيًا مثيرًا للاهتمام لدراسة تنظيم سلسلة J وبلمرتها دون المتغيرات المُربكة للإفرازات المخاطية. [ 29 ]

مراجع

  1. 1 2 3 GRCh38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSG00000132465 Ensembl ، مايو 2017
  2. 1 2 3 GRCm38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSMUSG00000067149 Ensembl ، مايو 2017
  3. "مرجع PubMed البشري:" . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، المكتبة الوطنية الأمريكية للطب .
  4. "مرجع PubMed للفأر:" . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، المكتبة الوطنية الأمريكية للطب .
  5. ليفينسون. علم الأحياء الدقيقة الطبية وعلم المناعة ( الطبعة الحادية عشرة). ماكجرو هيل. الصفحات 405-406 .  
  6. شرودر هـ، والد د، غرينسبان ن (2008). "الفصل 4: الغلوبولينات المناعية: التركيب والوظيفة". في بول و (محرر). علم المناعة الأساسي (كتاب) ( الطبعة السادسة). فيلادلفيا، بنسلفانيا: ليبينكوت ويليامز وويلكنز. الصفحات 125-151 . ISBN   978-0-7817-6519-0.
  7. ماكس إي إي، ماكبرايد أو دبليو، مورتون سي سي، روبنسون إم إيه (أغسطس 1986). "جين سلسلة J البشري: التموضع الكروموسومي وتعدد أطوال قطع التقييد المرتبطة به" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 83 (15): 5592-5596 . Bibcode : 1986PNAS...83.5592M . doi : 10.1073/pnas.83.15.5592 . PMC 386334. PMID 3016707 .  
  8. ماكس إي إي، وكورسماير إس جيه (أبريل 1985). "جين سلسلة J البشري: التركيب والتعبير في الخلايا اللمفاوية البائية" . مجلة الطب التجريبي . 161 (4): 832-849 . doi : 10.1084/jem.161.4.832 . PMC 2189063. PMID 2984306 .  
  9. "Entrez Gene: IGJ immunoglobulin J polypeptide, linker protein for immunoglobulin alpha and mu polypeptides" .
  10. فروتيجر إس، هيوز جي جي، باكيه إن، لوثي آر، جاتون جي سي (ديسمبر 1992). "تحديد رابطة ثنائي الكبريتيد في سلسلة J البشرية واقترانها التساهمي مع الغلوبولين المناعي M" . الكيمياء الحيوية . 31 (50): 12643-12647 . doi : 10.1021/bi00165a014 . PMID 1472500 . 
  11. ^ كليموفيتش في بي، سامويلوفيتش إم بي، كليموفيتش بي في (2008-04-01). "[مشكلة سلسلة J من الغلوبولين المناعي]". Zhurnal Evoliutsionnoi Biokhimii I Fiziologii . 44 (2): 131-143 . دوى : 10.1134 / S0022093008020023 . بميد 18669274 . S2CID 20628313 .  
  12. 1 2 سورنسن في، راسموسن آي بي، سوندفولد في، مايكلسن تي إي، ساندلي آي (يناير 2000). "المتطلبات الهيكلية لدمج سلسلة J في IgM و IgA البشرية" . علم المناعة الدولي . 12 (1): 19-27 . دوى : 10.1093/intimm/12.1.19 . بميد 10607746 . 
  13. 1 2 كاسترو سي دي، فلاينيك إم إف (أكتوبر 2014). "إعادة سلسلة J إلى الخريطة: كيف يمكن لتعبيرها أن يحدد تطور الخلايا البلازمية؟" . مجلة علم المناعة . 193 (7): 3248-3255 . doi : 10.4049/jimmunol.1400531 . PMC 4198949. PMID 25240020 .  
  14. ديفيس إيه سي، روكس كيه إتش، شولمان إم جيه (يوليو 1988). " حول بنية IgM البوليمري" . المجلة الأوروبية لعلم المناعة . 18 (7): 1001-1008 . doi : 10.1002/eji.1830180705 . PMID 3136022. S2CID 34679165 .  
  15. يوهانسن، إف إي، وبراثين، آر، وبراندتزايج، بي (سبتمبر 2000). "دور سلسلة J في تكوين الغلوبولين المناعي الإفرازي" . المجلة الإسكندنافية لعلم المناعة . 52 (3): 240-248 . doi : 10.1046/j.1365-3083.2000.00790.x . PMID 10972899. S2CID 5958810 .  
  16. إرلاندسون إل، أندرسون ك، سيغفاردسون م، ليك ن، ليندرسون ت (أغسطس 1998). "الفئران التي لديها موقع سلسلة ربط معطل تعاني من اضطراب في إفراز الغلوبولين المناعي IgM" . المجلة الأوروبية لعلم المناعة . 28 (8): 2355-2365 . doi : 10.1002/( SICI )1521-4141(199808)28:08 < 2355::AID-IMMU2355 > 3.0.CO ; 2-L . PMID 9710213. S2CID 21659055 .  
  17. جروب، أ. أو. (24 أبريل 2009). "القياس الكمي لسلسلة J في السوائل البيولوجية البشرية باستخدام إجراء مناعي كيميائي بسيط". مجلة أكتا ميديكا سكاندينافيكا . 204 (6): 453-465 . doi : 10.1111/j.0954-6820.1978.tb08473.x . PMID 104551 . 
  18. كومار ن، آرثر سي بي، سيفيري سي، ماتسوموتو إم إل (فبراير 2020). "بنية النواة الإفرازية للغلوبولين المناعي أ" . مجلة ساينس . 367 (6481): 1008-1014 . Bibcode : 2020Sci...367.1008K . doi : 10.1126/science.aaz5807 . PMID 32029686. S2CID 211050348 .  
  19. 1 2 3 وي هـ، وانغ جيه واي (فبراير 2021). " دور مستقبلات الغلوبولين المناعي المتعدد في النقل الخلوي للغلوبولين المناعي أ والغلوبولين المناعي م" . المجلة الدولية للعلوم الجزيئية . 22 (5): 2284. doi : 10.3390/ijms22052284 . PMC 7956327. PMID 33668983 .  
  20. شتاتمولر بي إم، هيوي-توبمان كي إي، لوبيز سي جيه، يانغ زد، هوبل دبليو إل، بيوركمان بي جيه (مارس 2016). كوريان جيه (محرر). " بنية وديناميكية المكون الإفرازي وتفاعلاته مع الغلوبولينات المناعية المتعددة" . إي لايف . 5 e10640. doi : 10.7554/eLife.10640 . PMC 4786434. PMID 26943617 .  
  21. براثين ر، هوهمان ف س، براندتزايج ب، يوهانسن ف إ (فبراير 2007). "تكوين الأجسام المضادة الإفرازية: تفاعلات ربط محفوظة بين سلسلة J ومستقبل Ig متعدد الوحدات من البشر والبرمائيات" . مجلة علم المناعة . 178 (3): 1589-1597 . doi : 10.4049/jimmunol.178.3.1589 . PMID 17237408. S2CID 27721152 .  
  22. ميستيكي ج، فولتز ب ن (مايو 1999). " الجهاز المناعي المخاطي للجهاز التناسلي البشري" . مجلة الأمراض المعدية . 179 (ملحق 3): ص 470-474. doi : 10.1086/314806 . JSTOR 30114178. PMID 10099122 .  
  23. ماكس إي إي، وكورسماير إس جيه (أبريل 1985). "جين سلسلة J البشري: التركيب والتعبير في الخلايا اللمفاوية البائية" . مجلة الطب التجريبي . 161 (4): 832-849 . doi : 10.1084/jem.161.4.832 . PMC 2189063. PMID 2984306 .  
  24. راو إس، كاري إس، جاكستيتر إي آر، كوشلاند إم إي (أكتوبر 1998). "يُعبَّر عن عامل تعزيز الخلايا العضلية B-MEF2 المرتبط بالخلايا البائية أثناء التطور في الخلايا البائية، وينظم مُحفِّز سلسلة الغلوبولين المناعي J" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 273 (40): 26123-26129 . doi : 10.1074/jbc.273.40.26123 . PMID 9748293 . 
  25. هاجدو، إي.، مولدوفينو، ز.، كوبر، إم. دي.، ميستيكي، ج. (ديسمبر 1983). " دراسات البنية الدقيقة للخلايا اللمفاوية البشرية. تعبير سلسلتي μ وJ كدالة لتمايز الخلايا البائية" . مجلة الطب التجريبي . 158 (6): 1993-2006 . doi : 10.1084/jem.158.6.1993 . PMC 2187181. PMID 6417260 .  
  26. مارشالونيس ج، إيدلمان جي إم (سبتمبر 1965). "الأصول التطورية لبنية الأجسام المضادة. 1. بنية السلاسل المتعددة للغلوبولينات المناعية في سمك القرش الأملس (Mustelus canis)" . مجلة الطب التجريبي . 122 (3): 601-618 . doi : 10.1084/jem.122.3.601 . PMC 2138074. PMID 4158437 .  
  27. روبرت ج، أوتا ي (يونيو 2009). "دراسة مقارنة وتطورية للجهاز المناعي في الضفدع الأفريقي (Xenopus)" . ديناميات التطور . 238 (6): 1249-1270 . doi : 10.1002/dvdy.21891 . PMC 2892269. PMID 19253402 .  
  28. كليم، آي دبليو، دي بوتو، إف، سيجل، إم إم (ديسمبر 1967). "التطور السلالي لبنية ووظيفة الغلوبولين المناعي. الجزء الثاني: الغلوبولينات المناعية في سمكة القرش الممرضة" . مجلة علم المناعة . 99 (6): 1226-1235 . doi : 10.4049/jimmunol.99.6.1226 . PMID 4168665 . 
  29. هوهمان، في إس، ستيوارت، إس إي، رومفلت، إل إل، غرينبيرغ، إيه إس، أفيلا، دي دبليو، فلاينك، إم إف، شتاينر، إل إيه (يونيو 2003). " سلسلة J في سمكة القرش الممرضة: دلالات على وظيفتها في الفقاريات الدنيا" . مجلة علم المناعة . 170 (12): 6016-6023 . doi : 10.4049/jimmunol.170.12.6016 . PMID 12794129. S2CID 292191 .  

للمزيد من القراءة