نطاق POU

الموسوعة الحرة

POU (تُنطق "باو") هي عائلة من عوامل النسخ حقيقية النواة التي تحتوي على نطاقات هومودومين محفوظة جيدًا . [ 1 ] نطاق Pou هو نطاق ثنائي الأجزاء لربط الحمض النووي موجود في هذه البروتينات.

أصل الكلمة

يُشتق الاختصار POU من أسماء ثلاثة عوامل نسخ:

تنوع

تم وصف جينات نطاق POU في كائنات حية متباينة مثل Caenorhabditis elegans و Drosophila و Xenopus وسمك الزيبرا والإنسان ، ولكن لم يتم تحديدها بعد في النباتات والفطريات .

تشير مقارنات جينات نطاق POU عبر الحيوانات إلى إمكانية تقسيم هذه العائلة إلى ست فئات رئيسية (POU1-POU6). يُعدّ Pit-1 جزءًا من فئة POU1، بينما ينتمي Oct-1 و Oct-2 إلى فئة POU2، أما Unc-86 فهو جزء من فئة POU4 . وقد تباينت هذه الفئات الست في مراحل مبكرة من تطور الحيوانات: فقد تطورت فئات POU1 وPOU3 وPOU4 وPOU6 قبل السلف المشترك الأخير للإسفنجيات والحيوانات الحقيقية ، بينما تطورت فئة POU2 في ثنائيات التناظر ، ويبدو أن فئة POU5 خاصة بالفقاريات . [ 2 ]

يوجد مستوى عالٍ بشكلٍ مُثير للدهشة من حفظ تسلسل الأحماض الأمينية (37%-42%) بين نطاقات POU المتجانسة ومنظم النسخ comS، وهو بروتين الكفاءة من بدائيات النوى موجبة الجرام Bacillus subtilis . [ 3 ] وكما تؤدي منظمات نطاقات POU المتجانسة إلى تمايز الأنسجة في الحيوانات متعددة الخلايا ، فإن عامل النسخ هذا ضروري لتمايز مجموعة فرعية من B. subtilis إلى حالة الكفاءة الجينية .

وظيفة

بروتينات POU هي عوامل نسخ حقيقية النواة تحتوي على نطاق ارتباط ثنائي الأجزاء بالحمض النووي يُعرف بنطاق POU. تؤدي أفراد عائلة POU وظائف متنوعة، جميعها مرتبطة بوظيفة الجهاز العصبي الصماوي [ 4 ] ونمو الكائن الحي [ 5 ] . كما تُنظَّم بعض الجينات الأخرى، بما في ذلك جينات السلاسل الخفيفة والثقيلة للغلوبولين المناعي ( Oct-2) [ 6 ] [ 7 ] ، وجينات الهرمونات الغذائية ، مثل جينات البرولاكتين وهرمون النمو (Pit-1).

بناء

نطاق POU هو نطاق ثنائي الأجزاء يتكون من وحدتين فرعيتين تفصل بينهما منطقة غير محفوظة تتراوح بين 15 و55 حمضًا أمينيًا. تُعرف الوحدة الفرعية الطرفية N بنطاق POU المحدد (POUs) ( InterPro : IPR000327 )، بينما تُعرف الوحدة الفرعية الطرفية C بنطاق هوموبوكس ( InterPro : IPR007103 ). تتوفر هياكل ثلاثية الأبعاد لمجمعات تتضمن كلا نطاقي POU الفرعيين المرتبطين بالحمض النووي DNA. يحتوي كلا النطاقين الفرعيين على النمط البنيوي " حلزون-انعطاف-حلزون "، الذي يرتبط مباشرةً بمكوني مواقع ارتباط الحمض النووي DNA ثنائية الأجزاء، وكلاهما ضروري لارتباط الحمض النووي DNA عالي الألفة والمحدد للتسلسل. قد يشارك النطاق أيضًا في تفاعلات البروتين-بروتين. [ 8 ] يرتبط النطاقان الفرعيان برابط مرن . [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] في البروتينات، يكون نطاق POU المحدد مصحوبًا دائمًا بنطاق هوموبوكس. على الرغم من عدم وجود تشابه في التسلسل، فإن البنية ثلاثية الأبعاد لبروتينات POU تشبه البنية ثلاثية الأبعاد لمثبط العاثية لامدا وأفراد آخرين من عائلة HTH_3. [ 9 ] [ 10 ]  

أمثلة

تشمل الجينات البشرية التي تشفر البروتينات التي تحتوي على نطاق POU والجينات الكاذبة ذات الصلة ما يلي:

مراجع

  1. ↑ فيليبس ك، لويزي ب (أكتوبر 2000). "براعة التنوع: بروتينات POU التي تتكيف مع المتغيرات". مجلة البيولوجيا الجزيئية . 302 (5): 1023-1039 . doi : 10.1006/jmbi.2000.4107 . PMID 11183772 . 
  2. ↑ غولد، ديفيد أ.؛ غيتس، روث د.؛ جاكوبس، ديفيد ك. (2014-12-01). "التوسع المبكر والديناميكيات التطورية لجينات فئة POU" . علم الأحياء الجزيئي والتطور . 31 (12): 3136-3147 . doi : 10.1093/molbev/msu243 . ISSN 0737-4038 . PMC 4245813. PMID 25261405 .   
  3. ↑ ديسوزا سي، ناكانو إم إم، زوبر بي (سبتمبر 1994). "تحديد جين comS، وهو جين من أوبيرون srfA الذي ينظم اكتساب الكفاءة الجينية في بكتيريا Bacillus subtilis" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 91 (20): 9397-401 . doi : 10.1073/pnas.91.20.9397 . PMC 44819. PMID 7937777 .  
  4. ↑ آسا-مونت ن، مورتيشاير-سميث ر.ج، أورورا ر، هير و، رايت ب.إ (أبريل 1993). "يكشف التركيب الفراغي لنطاق Oct-1 POU-specific عن تشابه لافت مع نطاق ارتباط الحمض النووي لكابت العاثية لامدا". الخلية . 73 ( 1): 193-205 . doi : 10.1016/0092-8674(93)90171-L . PMID 8462099. S2CID 24276357 .  
  5. ↑ أندرسن ب، روزنفيلد إم جي (فبراير 2001). "عوامل مجال POU في الجهاز العصبي الصماوي: دروس من علم الأحياء النمائي تقدم رؤى حول الأمراض البشرية" . مراجعات الغدد الصماء . 22 (1): 2-35 . doi : 10.1210/edrv.22.1.0421 . PMID 11159814 . 
  6. ↑ بيترينياك ب، ستودت ل م، بوستما س إ، ماكورماك و ت، طومسون س ب (فبراير 1990). "توصيف بروتينات ربط الأوكتامر في الدجاج يُظهر أن عوامل النسخ من نوع هوموبوكس التي تحتوي على نطاق POU قد حُفظت بدرجة عالية خلال تطور الفقاريات" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 87 (3): 1099-1103 . doi : 10.1073/pnas.87.3.1099 . PMC 53418. PMID 1967834 .  
  7. ↑ جونسون، دبليو إيه، وهيرش، جيه (فبراير 1990). "ارتباط بروتين نطاق POU في ذبابة الفاكهة بعنصر تسلسلي ينظم التعبير الجيني في خلايا عصبية دوبامينية محددة". مجلة نيتشر . 343 (6257): 467-470 . doi : 10.1038/343467a0 . PMID 1967821. S2CID 9315961 .  
  8. ↑ ماثيس جيه إم، سيمونز دي إم، هي إكس، سوانسون إل دبليو، روزنفيلد إم جي (يوليو 1992). "الدماغ 4: عامل نسخ جديد من نوع POU في الثدييات يُظهر تعبيرًا خاصًا بالدماغ" . مجلة EMBO . 11 (7): 2551-2561 . doi : 10.1002/j.1460-2075.1992.tb05320.x . PMC 556730. PMID 1628619 .  
  9. 1 2 فيليبس ك، لويزي ب (أكتوبر 2000). "براعة التنوع: بروتينات POU التي تتكيف مع الظروف". مجلة البيولوجيا الجزيئية . 302 (5): 1023-1039 . doi : 10.1006/jmbi.2000.4107 . PMID 11183772 . 
  10. 1 2 كليم، جيه دي، ورولد، إم إيه، وأورورا، آر، وهير، دبليو، وبابو، سي أو (أبريل 1994). "البنية البلورية لنطاق Oct-1 POU المرتبط بموقع ثماني: التعرف على الحمض النووي باستخدام وحدات ربط الحمض النووي المقيدة". الخلية . 77 ( 1): 21-32 . doi : 10.1016/0092-8674(94)90231-3 . PMID 8156594. S2CID 36371069 .  
  11. ↑ جاكوبسون إي إم، لي بي، ليون ديل ريو إيه، روزنفيلد إم جي، أغاروال إيه كيه (يناير 1997). "بنية نطاق POU لبروتين Pit-1 المرتبط بالحمض النووي على شكل ثنائي: ترتيب غير متوقع ومرونة" . الجينات والتطور . 11 (2): 198-212 . doi : 10.1101/gad.11.2.198 . PMID 9009203 .