بروتين إصلاح الكسر ثنائي السلسلة MRE11 ( الانقسام الاختزالي 11 ) هو إنزيم يتم ترميزه في البشر بواسطة جين MRE11 . [5] تم تسمية الجين MRE11A لتمييزه عن الجين الزائف MRE11B الذي يسمى الآن MRE11P1 .
وظيفة
يشفر هذا الجين بروتينًا نوويًا يشارك في إعادة التركيب المتماثل ، والحفاظ على طول التيلومير ، وإصلاح كسر خيطي الحمض النووي . يمتلك البروتين بمفرده نشاط إكسونوكلياز من 3' إلى 5' ونشاط إكسونوكلياز من 3' إلى 5' . يشكل البروتين معقدًا مع نظير RAD50 ؛ هذا المعقد مطلوب للانضمام غير المتماثل لأطراف الحمض النووي ويمتلك زيادة في نشاط إكسونوكلياز الحمض النووي أحادي السلسلة ونشاط إكسونوكلياز من 3' إلى 5'. بالاشتراك مع رباط الحمض النووي ، يعزز هذا البروتين الانضمام إلى الأطراف غير التكميلية في المختبر باستخدام متماثلات قصيرة بالقرب من نهايات شظايا الحمض النووي. يحتوي هذا الجين على جين زائف على الكروموسوم 3. يؤدي الربط البديل لهذا الجين إلى ظهور متغيرين من النسخ يشفران أشكالًا متماثلة مختلفة. [6]
نظائرها
يحدث Mre11، وهو نظير لـ MRE11 البشري، في بدائيات النوى القديمة Sulfolobus acidocaldarius . [7] في هذا الكائن الحي، يتفاعل بروتين Mre11 مع بروتين Rad50 ويبدو أنه يلعب دورًا نشطًا في إصلاح أضرار الحمض النووي التي تم إدخالها تجريبيًا بواسطة إشعاع جاما. [7] وبالمثل، أثناء الانقسام الاختزالي في البروتيست حقيقية النواة Tetrahymena، يكون Mre11 مطلوبًا لإصلاح أضرار الحمض النووي، في هذه الحالة كسر السلسلة المزدوجة ، [8] من خلال عملية تنطوي على الأرجح على إعادة التركيب المتماثل . تشير هذه الملاحظات إلى أن MRE11 البشري ينحدر من بروتينات Mre11 السلفية البدائية والبروتيستية التي لعبت دورًا في العمليات المبكرة لإصلاح تلف الحمض النووي.
الإفراط في التعبير في السرطان
يلعب MRE11 دورًا في إصلاح الكسر في الخيوط المزدوجة عن طريق الربط النهائي بوساطة الميكروهومولوجيا . وهو أحد الإنزيمات الستة المطلوبة لمسار إصلاح الحمض النووي المعرض للخطأ. [9] يتم التعبير عن MRE11 بشكل مفرط في سرطانات الثدي. [10]
غالبًا ما تكون السرطانات ناقصة في التعبير عن جين أو أكثر من جينات إصلاح الحمض النووي، ولكن الإفراط في التعبير عن جين إصلاح الحمض النووي أقل شيوعًا في السرطان. على سبيل المثال، يتسبب ما لا يقل عن 36 إنزيمًا لإصلاح الحمض النووي، عندما تكون معيبة طفرية في خلايا الخط الجرثومي، في زيادة خطر الإصابة بالسرطان ( متلازمات السرطان الوراثية ). [ بحاجة لمصدر ] (انظر أيضًا اضطراب نقص إصلاح الحمض النووي .) وبالمثل، وجد أن ما لا يقل عن 12 جينًا لإصلاح الحمض النووي غالبًا ما يتم قمعها وراثيًا في سرطان واحد أو أكثر. [ بحاجة لمصدر ] (انظر أيضًا إصلاح الحمض النووي المنخفض وراثيًا والسرطان .) عادةً، يؤدي التعبير الناقص عن إنزيم إصلاح الحمض النووي إلى زيادة أضرار الحمض النووي غير المُصلحة والتي تؤدي من خلال أخطاء التضاعف ( التوليف عبر الآفة ) إلى حدوث طفرات وسرطان. ومع ذلك، فإن إصلاح MMEJ بوساطة MRE11 غير دقيق للغاية، لذلك في هذه الحالة، يؤدي الإفراط في التعبير، وليس نقص التعبير، على ما يبدو إلى الإصابة بالسرطان.
^ ab Quaiser A, Constantinesco F, White MF, Forterre P, Elie C (فبراير 2008). "يتفاعل بروتين Mre11 مع كل من Rad50 وHerA bipolar helicase ويتم تجنيده إلى الحمض النووي بعد التعرض لأشعة جاما في العتائق Sulfolobus acidocaldarius". BMC Molecular Biology . 9 : 25. doi : 10.1186/1471-2199-9-25 . PMC 2288612 . PMID 18294364.
^ Lukaszewicz A, Howard-Till RA, Novatchkova M, Mochizuki K, Loidl J (أكتوبر 2010). "MRE11 وCOM1/SAE2 مطلوبان لإصلاح كسر السلسلة المزدوجة والاقتران الفعّال للكروموسومات أثناء الانقسام الاختزالي لرباعي الغشاء الأولي". Chromosoma . 119 (5): 505–18. doi :10.1007/s00412-010-0274-9. PMID 20422424. S2CID 12642689.
^ Sharma S, Javadekar SM, Pandey M, Srivastava M, Kumari R, Raghavan SC (مارس 2015). "المتطلبات المتماثلة والإنزيمية للربط الطرفي البديل المعتمد على التماثل الدقيق". Cell Death & Disease . 6 (3): e1697. doi :10.1038/cddis.2015.58. PMC 4385936. PMID 25789972 .
^ Yuan SS، Hou MF، Hsieh YC، Huang CY، Lee YC، Chen YJ، Lo S (أكتوبر 2012). "دور MRE11 في تكاثر الخلايا وغزو الورم وإصلاح الحمض النووي في سرطان الثدي". مجلة المعهد الوطني للسرطان . 104 (19): 1485-502. doi : 10.1093/jnci/djs355 . PMID 22914783.
^ Kim ST, Lim DS, Canman CE, Kastan MB (ديسمبر 1999). "خصائص الركيزة وتحديد الركائز المفترضة لأعضاء عائلة ATM kinase". مجلة الكيمياء الحيوية . 274 (53): 37538–43. doi : 10.1074/jbc.274.53.37538 . PMID 10608806.
^ abcd Wang Y, Cortez D, Yazdi P, Neff N, Elledge SJ, Qin J (أبريل 2000). "BASC، مركب فائق من البروتينات المرتبطة بجين BRCA1 يشارك في التعرف على هياكل الحمض النووي الشاذة وإصلاحها". Genes & Development . 14 (8): 927–39. doi :10.1101/gad.14.8.927. PMC 316544. PMID 10783165 .
^ ab Chiba N, Parvin JD (أكتوبر 2001). "إعادة توزيع BRCA1 بين أربعة مجمعات بروتينية مختلفة بعد انسداد التضاعف". مجلة الكيمياء الحيوية . 276 (42): 38549–54. doi : 10.1074/jbc.M105227200 . PMID 11504724.
^ Paull TT, Cortez D, Bowers B, Elledge SJ, Gellert M (مايو 2001). "الارتباط المباشر بالحمض النووي بواسطة Brca1". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 98 (11): 6086–91. doi : 10.1073/pnas.111125998 . PMC 33426. PMID 11353843 .
^ Zhong Q, Chen CF, Li S, Chen Y, Wang CC, Xiao J, et al. (يوليو 1999). "ارتباط BRCA1 بمركب hRad50-hMre11-p95 واستجابة تلف الحمض النووي". Science . 285 (5428): 747–50. doi :10.1126/science.285.5428.747. PMID 10426999.
^ ab Goedecke W, Eijpe M, Offenberg HH, van Aalderen M, Heyting C (أكتوبر 1999). "Mre11 وKu70 يتفاعلان في الخلايا الجسدية، ولكن يتم التعبير عنهما بشكل مختلف في الانقسام الاختزالي المبكر". Nature Genetics . 23 (2): 194–8. doi :10.1038/13821. PMID 10508516. S2CID 13443404.
^ Xu X, Stern DF (أكتوبر 2003). "NFBD1/MDC1 ينظم تكوين البؤر الناتج عن الإشعاع المؤين من خلال إشارات نقطة تفتيش الحمض النووي وعوامل الإصلاح". مجلة FASEB . 17 (13): 1842–8. doi : 10.1096/fj.03-0310com . PMID 14519663. S2CID 24870579.
^ ab Trujillo KM, Yuan SS, Lee EY , Sung P (أغسطس 1998). "أنشطة النوكلياز في مجمع من عوامل إعادة التركيب البشري وإصلاح الحمض النووي Rad50 وMre11 وp95". مجلة الكيمياء الحيوية . 273 (34): 21447-50. doi : 10.1074/jbc.273.34.21447 . PMID 9705271.
^ Cerosaletti KM, Concannon P (يونيو 2003). "المجال المرتبط بشوكة نيبرين والمجال الطرفي الطرفي لسرطان الثدي مطلوبان لتكوين البؤرة النووية والفوسفوريلية". مجلة الكيمياء الحيوية . 278 (24): 21944–51. doi : 10.1074/jbc.M211689200 . PMID 12679336.
^ Matsuzaki K, Shinohara A, Shinohara M (مايو 2008). "المجال المرتبط بشوكة الرأس في الخميرة Xrs2، وهو نظير لـ Nbs1 البشري، يعزز الانضمام غير المتماثل للطرفين من خلال التفاعل مع بروتين شريك للربط الرابع، Lif1". علم الوراثة . 179 (1): 213–25. doi :10.1534/genetics.107.079236. PMC 2390601. PMID 18458108 .
^ Desai-Mehta A, Cerosaletti KM, Concannon P (مارس 2001). "المجالات الوظيفية المميزة للنيبرين تتوسط ارتباط Mre11 وتكوين البؤرة وتحديد موقع النواة". علم الأحياء الجزيئي والخلوي . 21 (6): 2184–91. doi :10.1128/MCB.21.6.2184-2191.2001. PMC 86852. PMID 11238951 .
^ Dolganov GM, Maser RS, Novikov A, Tosto L, Chong S, Bressan DA, Petrini JH (سبتمبر 1996). "يرتبط جين Rad50 البشري جسديًا بجين Mre11 البشري: تحديد مركب بروتيني متعدد محفوظ متورط في إصلاح الحمض النووي المؤتلف". علم الأحياء الجزيئي والخلوي . 16 (9): 4832–41. doi :10.1128/MCB.16.9.4832. PMC 231485. PMID 8756642 .
^ Zhu XD, Küster B, Mann M, Petrini JH, de Lange T (يوليو 2000). "الارتباط المنظم لدورة الخلية بين RAD50/MRE11/NBS1 وTRF2 والتيلوميرات البشرية". Nature Genetics . 25 (3): 347–52. doi :10.1038/77139. PMID 10888888. S2CID 6689794.
قراءة إضافية
Dolganov GM, Maser RS, Novikov A, Tosto L, Chong S, Bressan DA, Petrini JH (سبتمبر 1996). "يرتبط Rad50 البشري جسديًا بـ Mre11 البشري: تحديد مركب متعدد البروتينات محفوظ متورط في إصلاح الحمض النووي المؤتلف". علم الأحياء الجزيئي والخلوي . 16 (9): 4832-41. doi :10.1128/MCB.16.9.4832. PMC 231485. PMID 8756642 .
Carney JP، Maser RS، Olivares H، Davis EM، Le Beau M، Yates JR، et al. (مايو 1998). "مجمع البروتين hMre11/hRad50 ومتلازمة كسر نايميخين: ربط إصلاح كسر السلسلة المزدوجة باستجابة تلف الحمض النووي الخلوي". Cell . 93 (3): 477–86. doi : 10.1016/S0092-8674(00)81175-7 . PMID 9590181. S2CID 14548642.
Paull TT, Gellert M (يونيو 1998). "نشاط إكسونوكلياز Mre 11 من 3' إلى 5' يسهل إصلاح كسر سلاسل الحمض النووي المزدوجة". الخلية الجزيئية . 1 (7): 969-79. doi : 10.1016/S1097-2765(00)80097-0 . PMID 9651580.
Trujillo KM, Yuan SS, Lee EY, Sung P (أغسطس 1998). "أنشطة النوكلياز في مجمع من عوامل إعادة التركيب البشري وإصلاح الحمض النووي Rad50 وMre11 وp95". مجلة الكيمياء الحيوية . 273 (34): 21447-50. doi : 10.1074/jbc.273.34.21447 . PMID 9705271.
Chamankhah M، Wei YF، Xiao W (ديسمبر 1998). "عزل hMRE11B: الفشل في استكمال عيوب mre11 في الخميرة بسبب تفاعلات بروتينية خاصة بالأنواع". Gene . 225 (1-2): 107-16. doi :10.1016/S0378-1119(98)00530-7. PMID 9931460.
Zhong Q, Chen CF, Li S, Chen Y, Wang CC, Xiao J, et al. (يوليو 1999). "ارتباط BRCA1 بمجمع hRad50-hMre11-p95 واستجابة تلف الحمض النووي". Science . 285 (5428): 747–50. doi :10.1126/science.285.5428.747. PMID 10426999.
Goedecke W، Eijpe M، Offenberg HH، van Aalderen M، Heyting C (أكتوبر 1999). "Mre11 وKu70 يتفاعلان في الخلايا الجسدية، ولكن يتم التعبير عنهما بشكل مختلف في الانقسام الاختزالي المبكر". Nature Genetics . 23 (2): 194–8. doi :10.1038/13821. PMID 10508516. S2CID 13443404.
كيم إس تي، ليم دي إس، كانمان سي إي، كاستان إم بي (ديسمبر 1999). "خصائص الركيزة وتحديد الركائز المفترضة لأعضاء عائلة كيناز ATM". مجلة الكيمياء الحيوية . 274 (53): 37538-43. doi : 10.1074/jbc.274.53.37538 . PMID 10608806.
Stewart GS, Maser RS, Stankovic T, Bressan DA, Kaplan MI, Jaspers NG, et al. (ديسمبر 1999). "جين إصلاح كسر السلسلة المزدوجة للحمض النووي hMRE11 متحور لدى الأفراد المصابين باضطراب شبيه باضطراب توسع الشعيرات الدموية الخلقي". Cell . 99 (6): 577–87. doi : 10.1016/S0092-8674(00)81547-0 . PMID 10612394. S2CID 14434655.
وانج واي، كورتيز دي، يازدي بي، نيف إن، إليدج إس جيه، تشين جيه (أبريل 2000). "BASC، مركب فائق من البروتينات المرتبطة بجين BRCA1 يشارك في التعرف على هياكل الحمض النووي الشاذة وإصلاحها". الجينات والتنمية . 14 (8): 927-39. doi :10.1101/gad.14.8.927. PMC 316544. PMID 10783165 .
Gatei M، Young D، Cerosaletti KM، Desai-Mehta A، Spring K، Kozlov S، وآخرون (مايو 2000). "الفسفرة المعتمدة على ATM للنيبرين استجابة للتعرض للإشعاع". Nature Genetics . 25 (1): 115–9. doi :10.1038/75508. PMID 10802669. S2CID 23521589.
Zhu XD, Küster B, Mann M, Petrini JH, de Lange T (يوليو 2000). "الارتباط المنظم لدورة الخلية بين RAD50/MRE11/NBS1 وTRF2 والتيلوميرات البشرية". Nature Genetics . 25 (3): 347–52. doi :10.1038/77139. PMID 10888888. S2CID 6689794.
de Vries H, Rüegsegger U, Hübner W, Friedlein A, Langen H, Keller W (نوفمبر 2000). "يحتوي عامل انقسام ما قبل الرنا المرسال البشري II(m) على نظائر لبروتينات الخميرة ويربط بين عاملين آخرين للانشطار". مجلة EMBO . 19 (21): 5895–904. doi :10.1093/emboj/19.21.5895. PMC 305781. PMID 11060040 .
Desai-Mehta A, Cerosaletti KM, Concannon P (مارس 2001). "المجالات الوظيفية المميزة للنيبرين تتوسط ارتباط Mre11 وتكوين البؤرة وتحديد موقع النواة". علم الأحياء الجزيئي والخلوي . 21 (6): 2184–91. doi : 10.1128/MCB.21.6.2184-2191.2001. PMC 86852. PMID 11238951.
Paull TT, Cortez D, Bowers B, Elledge SJ, Gellert M (مايو 2001). "الارتباط المباشر بالحمض النووي بواسطة Brca1". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 98 (11): 6086-91. doi : 10.1073/pnas.111125998 . PMC 33426. PMID 11353843 .
Hopfner KP, Karcher A, Craig L, Woo TT, Carney JP, Tainer JA (مايو 2001). "الكيمياء الحيوية البنيوية وبنية التفاعل بين نوكلياز Mre11 لإصلاح كسر السلسلة المزدوجة للحمض النووي وRad50-ATPase". Cell . 105 (4): 473–85. doi : 10.1016/S0092-8674(01)00335-X . PMID 11371344. S2CID 15913630.
Pitts SA, Kullar HS, Stankovic T, Stewart GS, Last JI, Bedenham T, et al. (مايو 2001). "hMRE11: البنية الجينومية والطفرة الصفرية التي تم تحديدها في نسخة محمية من اضمحلال mRNA بوساطة الهراء". علم الوراثة الجزيئي البشري . 10 (11): 1155–62. doi : 10.1093/hmg/10.11.1155 . PMID 11371508.
تشيبا ن، بارفين جيه دي (أكتوبر 2001). "إعادة توزيع BRCA1 بين أربعة مجمعات بروتينية مختلفة بعد انسداد التضاعف". مجلة الكيمياء الحيوية . 276 (42): 38549-54. doi : 10.1074/jbc.M105227200 . PMID 11504724.
بيكزاده م، لاثام م ب (أكتوبر 2020). "الطبيعة الديناميكية لمجمع إصلاح كسر الحمض النووي Mre11-Rad50". التقدم في الفيزياء الحيوية وعلم الأحياء الجزيئي . 163 : 14-22. doi : 10.1016/j.pbiomolbio.2020.10.007 . PMC 8065065. PMID 33121960 .
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate