بروتين التضاعف أ

📅 آخر تحديث: ١ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة
خطوات في عملية تخليق الحمض النووي، مع توضيح تفاعل البوليميراز المتسلسل (RPA).

بروتين التضاعف A ( RPA ) هو البروتين الرئيسي الذي يرتبط بالحمض النووي أحادي السلسلة (ssDNA) في الخلايا حقيقية النواة . [ 1 ] [ 2 ] في المختبر ، يُظهر RPA ألفةً أعلى بكثير للحمض النووي أحادي السلسلة مقارنةً بالحمض النووي الريبي (RNA) أو الحمض النووي ثنائي السلسلة. [ 3 ] يُعد RPA ضروريًا في عمليات التضاعف وإعادة التركيب والإصلاح، مثل إصلاح استئصال النيوكليوتيدات وإعادة التركيب المتماثل . [ 2 ] [ 4 ]   كما أنه يؤدي دورًا في الاستجابة للحمض النووي التالف. [ 4 ]

بناء

بروتين RPA هو بروتين ثلاثي الوحدات غير متجانس ، يتكون من الوحدات الفرعية RPA1 (RPA70) (وحدة فرعية بوزن 70 كيلو دالتون)، وRPA2 (RPA32) (وحدة فرعية بوزن 32 كيلو دالتون)، وRPA3 (RPA14) (وحدة فرعية بوزن 14 كيلو دالتون). تحتوي الوحدات الفرعية الثلاث لبروتين RPA على ستة طيات OB (طيّات ربط النيوكليوتيدات/السكريات قليلة الوحدات) ، مع نطاقات ربط الحمض النووي (DBD) المسماة DBDs AF، والتي تربط بروتين RPA بالحمض النووي أحادي السلسلة . [ 2 ] [ 3 ]

تقع نطاقات ربط الحمض النووي A وB وC وF على البروتين RPA1، ويقع نطاق ربط الحمض النووي D على البروتين RPA2، ويقع نطاق ربط الحمض النووي E على البروتين RPA3. [ 4 ]  تشكل نطاقات ربط الحمض النووي C وD وE النواة الثلاثية للبروتين، وتربطها مناطق رابطة مرنة . [ 4 ]  وبفضل هذه المناطق الرابطة المرنة، يُعتبر البروتين RPA شديد المرونة، مما يدعم قدرته على الارتباط الديناميكي. وبسبب هذا الارتباط الديناميكي، يتمتع البروتين RPA أيضًا بتكوينات مختلفة، مما يسمح له بالارتباط بأعداد متنوعة من النيوكليوتيدات. [ 4 ]

تُعدّ نطاقات ربط الحمض النووي A وB وC وD المواقعَ المُشاركة في ربط الحمض النووي أحادي السلسلة. [ 5 ]  تحدث التفاعلات بين بروتين RPA والبروتينات الأخرى عند الطرف الأميني لبروتين RPA1، وتحديدًا نطاق ربط الحمض النووي F، بالإضافة إلى الطرف الكربوكسيلي لبروتين RPA2. [ 5 ] تتم فسفرة بروتين RPA عند الطرف الأميني لبروتين RPA2. [ 5 ]

يشترك بروتين RPA في العديد من الخصائص مع مركب CST ثلاثي الوحدات، على الرغم من أن بروتين RPA يتميز بنسبة قياس العناصر 1:1:1 الأكثر تجانسًا . [ 6 ]

الوظائف

أثناء تضاعف الحمض النووي، يمنع بروتين RPA الحمض النووي أحادي السلسلة (ssDNA) من الالتفاف على نفسه أو تكوين تراكيب ثانوية. كما يساعد في حماية الحمض النووي أحادي السلسلة من هجوم الإنزيمات الداخلية . [ 2 ] وهذا يحافظ على الحمض النووي غير ملتف ليتمكن إنزيم البوليميراز من تضاعفه. يرتبط بروتين RPA أيضًا بالحمض النووي أحادي السلسلة خلال المرحلة الأولية من إعادة التركيب المتماثل، وهي عملية مهمة في إصلاح الحمض النووي والطور التمهيدي الأول من الانقسام الاختزالي .

يلعب بروتين RPA دورًا محوريًا في الحفاظ على نقطة تفتيش إعادة التركيب أثناء الانقسام الاختزالي في خميرة Saccharomyces cerevisiae . [ 7 ] ويبدو أن RPA يعمل كمستشعر للحمض النووي أحادي السلسلة لتفعيل استجابة تلف الحمض النووي أثناء الانقسام الاختزالي. [ 7 ]

قد تنجم فرط الحساسية لعوامل تلف الحمض النووي عن طفرات في جين RPA. [ 8 ] وكما هو الحال في دوره في تضاعف الحمض النووي، يمنع هذا الجين الحمض النووي أحادي السلسلة من الارتباط بنفسه (التكامل الذاتي)، مما يسمح لبروتين Rad51 وعوامله المساعدة بالارتباط بخيوط البروتين النووي الناتجة. [ 8 ]

يرتبط بروتين RPA أيضًا بالحمض النووي أثناء عملية إصلاح استئصال النيوكليوتيدات. ويؤدي هذا الارتباط إلى استقرار مُركّب الإصلاح خلال عملية الإصلاح. ويُطلق على نظيره البكتيري اسم بروتين ربط السلسلة المفردة (SSB).

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ وولد، م. س. (1997). "بروتين التضاعف أ: بروتين غير متجانس ثلاثي الوحدات، يرتبط بالحمض النووي أحادي السلسلة، وهو ضروري لعملية استقلاب الحمض النووي في حقيقيات النوى". المراجعة السنوية للكيمياء الحيوية . 66 (1): 61-92 . doi : 10.1146/annurev.biochem.66.1.61 . PMID 9242902 . 
  2. 1 2 3 4 تشين ر، وولد إم إس (ديسمبر 2014). "بروتين التضاعف أ: المستجيب الأول للحمض النووي أحادي السلسلة: تسمح التفاعلات الديناميكية للحمض النووي لبروتين التضاعف أ بتوجيه وسائط الحمض النووي أحادي السلسلة إلى مسارات مختلفة للتخليق أو الإصلاح" . BioEssays . 36 ( 12): 1156-1161 . doi : 10.1002/bies.201400107 . PMC 4629251. PMID 25171654 .  
  3. 1 2 فلين آر إل، زو إل (أغسطس 2010). "بروتينات طي ربط الأوليغونوكليوتيدات/الأوليغوساكاريد: عائلة متنامية من حماة الجينوم" . مراجعات نقدية في الكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية . 45 (4): 266-275 . doi : 10.3109/10409238.2010.488216 . PMC 2906097. PMID 20515430 .  
  4. 1 2 3 4 5 كالدول سي سي، سبيس إم (أكتوبر 2020). "العناصر الديناميكية لبروتين التضاعف A عند مفترق طرق تضاعف الحمض النووي، وإعادة التركيب، والإصلاح" . مراجعات نقدية في الكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية . 55 (5): 482-507 . doi : 10.1080/10409238.2020.1813070 . PMC 7821911. PMID 32856505 .  
  5. 1 2 3 دويفا ر، إيلياكيس ج (سبتمبر 2020). "بروتين التضاعف أ: بروتين متعدد الوظائف له أدوار في تضاعف الحمض النووي وإصلاحه وغير ذلك" . مجلة السرطان الوطنية . 2 (3) zcaa022. doi : 10.1093/narcan/zcaa022 . PMC 8210275. PMID 34316690 .  
  6. ↑ لو، ن. ف.، تشو، ر.، تشيكو، ل.، ماو، ن.، شتاينبرغ-نيفاتش، أ.، ها، ت. (2013). "يتميز مُركَّب تغطية التيلومير CST بنسبة قياس غير عادية، ويتفاعل بشكل متعدد الأجزاء مع ذيول G، ويكشف عن هياكل ذيول G ذات الرتبة الأعلى" . PLOS Genetics . 9 (1) e1003145. doi : 10.1371/journal.pgen.1003145 . PMC 3536697. PMID 23300477 .  
  7. 1 2 سامباثكومار أ، تشونغ سي، تانغ واي، فوجيتا واي، إيتو إم، شينوهارا أ (أبريل 2024). "بروتين التضاعف-أ، RPA، يلعب دورًا محوريًا في الحفاظ على نقطة تفتيش إعادة التركيب في الانقسام الاختزالي للخميرة" . تقارير علمية . 14 (1): 9550. doi : 10.1038/s41598-024-60082-x . PMC 11045724. PMID 38664461 .  
  8. 1 2 لي إكس، هاير دبليو دي (يناير 2008). " إعادة التركيب المتماثل في إصلاح الحمض النووي وتحمل تلف الحمض النووي" . أبحاث الخلية . 18 (1): 99-113 . doi : 10.1038/cr.2008.1 . PMC 3087377. PMID 18166982 .