ريبوفورين

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة

الريبوفورينات هي بروتينات سكرية غشائية ذات شكل قبة ، تتواجد في غشاء الشبكة الإندوبلازمية الخشنة، بينما تغيب عن غشاء الشبكة الإندوبلازمية الملساء . يوجد نوعان من الريبوفورينات: الريبوفورين الأول والريبوفورين الثاني. يعمل هذان النوعان ضمن معقد البروتين أوليغوساكاريل ترانسفيراز (OST) كوحدتين فرعيتين مختلفتين لهذا المعقد.يتواجد الريبوفورين الأول [ 1 ] والريبوفورين الثاني [ 2 ] فقط في الخلايا حقيقية النواة .

الريبوفورين هو وحدة فرعية من إنزيم ناقل السكريات قليلة الوحدات في الشبكة الإندوبلازمية الخشنة

يؤدي كلا نوعي الريبوفورين دورًا محوريًا في ارتباط الريبوسومات بالشبكة الإندوبلازمية الخشنة، فضلًا عن العمليات المتزامنة مع الترجمة التي تعتمد على هذا التفاعل. ويتساوى محتوى الريبوفورين في الشبكة الإندوبلازمية الخشنة مع العدد القياسي لوحدات الريبوسومات. لذا، يُشير هذا إلى الأهمية الكبيرة والوفرة العالية لهذه البروتينات وحفظها الجيد في الشبكة. وبالتالي، قد تُسبب العيوب في الجينات التي تُشفّر هذه البروتينات اضطرابات خلقية وعواقب وخيمة؛ ويُشفّر الريبوفورين الأول بواسطة الجينات RPN1 ، بينما يُشفّر الريبوفورين الثاني بواسطة الجينات RPN2 .

تذوب الريبوفورينات في المنظفات غير الأيونية مثل تريتون إكس-100.

بناء

يوجد نوعان من الريبوفورين: الريبوفورين الأول والريبوفورين الثاني؛ ولذلك، يتميز كل منهما بخصائصه الفريدة، على الرغم من وجود بعض الخصائص المشتركة بينهما. وبالتالي، يختلف تركيب الريبوفورين الأول عن تركيب الريبوفورين الثاني.

ريبوفورين 1

تتكون هذه الوحدة الفرعية من إنزيم ناقل السكريات قليلة الوحدات (OST) من 1821 زوجًا من القواعد، أي ما يعادل حوالي 607 أحماض أمينية . ويبلغ وزنها الجزيئي 68550.8 دالتون.

عند ارتباطه بالغشاء، يتواجد 75% من أحماضه الأمينية في تجويف الشبكة الإندوبلازمية أو داخلها. أما تسلسل الإشارة، الذي يُحذف عند نضوج البروتين، فيتكون من 23 حمضًا أمينيًا ويحمل شحنة سالبة، وهو أمر غير معتاد. تتوزع الأحماض الأمينية المتبقية في البروتين الناضج (584 حمضًا أمينيًا) على النحو التالي: من الحمض الأميني 1 إلى 415 تتواجد في تجويف الشبكة الإندوبلازمية، ومن 416 إلى 434 ترتبط بغشاء العضية، أما البقية فتتواجد في السيتوبلازم.

ريبوفورين 2

تتكون الوحدة الفرعية الأخرى من ناقل الإشارة (OST) من 1896 زوجًا من القواعد، أي ما يعادل 632 حمضًا أمينيًا. ويبلغ وزنها الجزيئي حوالي 69283.4 دالتون. في الريبوفورين II، يقع 90% من الأحماض الأمينية على الغشاء أو في تجويف الشبكة الإندوبلازمية. وكما هو الحال في الريبوفورين I، فإنه يحتوي أيضًا على تسلسل إشارة، ولكنه يتكون من 22 حمضًا أمينيًا، ويحمل شحنة سالبة.

يتوزع باقي الأحماض الأمينية كما يلي: من الحمض الأميني 1 إلى 516 في تجويف الخلية، ومن 517 إلى 539 على الغشاء (كنقطة ارتكاز)، والـ 70 الأخيرة في السيتوبلازم . في هذه الحالة، يكون الأسباراجين المُغلْيَكوزيلي هو الحمض الأميني رقم 84. يتميز الريبوفورين II بمقاومته الكاملة لمجموعة واسعة من البروتيازات.

موقع

توجد الريبوفورينات فقط في خلايا الثدييات، حيث تتوضع في غشاء الشبكة الإندوبلازمية الخشنة. وتتفاعل مع الريبوسوم أثناء نقل البروتين إلى الشبكة الإندوبلازمية.

يمتلك كل من الريبوفورين الأول والثاني بنية غشائية من النوع الأول، حيث تتجه معظم سلاسل الببتيد الخاصة بهما نحو تجويف الشبكة الإندوبلازمية، وهما جزء من معقد البروتين OST في الثدييات. يؤثر هذا المعقد على عملية الغلكزة N المتزامنة مع الترجمة للببتيدات المُصنّعة حديثًا، ويتكون من أربعة بروتينات غشائية خاصة بالشبكة الإندوبلازمية الخشنة، وهي الريبوفورينات (الأول والثاني)، وOST48، وDad1. ولتكوين معقد OST، توجد تفاعلات محددة بين البروتينات؛ ولذلك، تتفاعل نطاقات تجويف الريبوفورين الأول والثاني مع نطاق تجويف OST48. ومع ذلك، لا يوجد تفاعل مباشر بين الريبوفورينين.

بما أن الريبوفورينات بروتينات غشائية، فإنها تعبر غشاء الشبكة الإندوبلازمية، ولذلك يتكون البروتين من نطاق سيتوبلازمي، ونطاق غشائي، ونطاق تجويفي. في حالة الريبوفورين II، يكون النطاقان الغشائي والسيتوبلازمي هما المسؤولان عن تثبيت البروتين على الشبكة الإندوبلازمية؛ أما في حالة الريبوفورين I، فيكون النطاق التجوي هو المسؤول عن تثبيت البروتين على الشبكة الإندوبلازمية.

يتواجد الريبوفورين الأول في غشاء الشبكة الإندوبلازمية، ويمتد على طول تسلسل واحد من الأحماض الأمينية 416 إلى 434، وله طرف كربوكسيلي سيتوبلازمي مكون من 150 حمضًا أمينيًا، ونطاق طرفي أميني لوميني يتكون من 415 حمضًا أمينيًا. يتواجد الريبوفورين الثاني بطريقة مماثلة في غشاء الشبكة الإندوبلازمية، ولكن نطاقه العابر للغشاء يقع عند الأحماض الأمينية 517-539، بينما تقع بقايا الأسباراجين 544 و547 في السيتوبلازم، مما يجعل الأسباراجين 84 الموقع المحتمل الوحيد لإضافة السكريات قليلة الوحدات ؛ ويبلغ أقصى طول للنطاق السيتوبلازمي 70 حمضًا أمينيًا.

تمتلك الريبوفورينات تسلسلات إشارة تعمل على تحديد موقعها بشكل تفضيلي على غشاء الشبكة الإندوبلازمية.

وظيفة

تتدخل الريبوفورينات I و II، وهي بروتينات سكرية عبر الغشاء للشبكة الإندوبلازمية الخشنة، في اتحاد الريبوسومات (فهي تثبت الوحدة الفرعية الكبيرة، 60S، من الريبوسوم) بغشاء الشبكة الإندوبلازمية، وتلعب دورًا مهمًا في عملية النقل المتزامنة مع الترجمة والتي تعتمد على هذا الاتحاد، مثل الإدخال المشترك للبولي ببتيد الناشئ إلى الغشاء أو نقله إلى تجويف الصهريج؛ وهذا هو نقل البروتينات التي تنتجها عديدات الريبوسومات.

يتفاعل الريبوفورين I عادةً مع البروتينات ذات الطي الخاطئ؛ أما البروتينات الأخرى فلا تتفاعل مع البروتينات في حالتها الطبيعية. يشير هذا إلى أن الريبوفورين I قد يعمل كبروتين مرافق يتعرف على البروتينات ذات الطي الخاطئ. علاوة على ذلك، يستطيع هذا الريبوفورين تنظيم نقل البروتينات الأولية إلى إنزيم ناقل السكريات قليلة الوحدات (الإنزيم الرئيسي لعملية الغلكزة N للبروتينات)، وذلك من خلال التقاط الركائز ونقلها إلى المركز التحفيزي. وبذلك، يُبقي الريبوفورين I هذه الركائز المحتملة بالقرب من الوحدة التحفيزية للإنزيم ؛ مما يُحسّن كفاءة تفاعل الغلكزة N أثناء تكوينها الحيوي في الشبكة الإندوبلازمية. لكن الريبوفورين I يُحدث تغييرًا جذريًا في عملية الغلكزة N لركائز محددة فقط، إذ يبدو أنه غير ضروري في العملية نفسها مع ركائز أخرى. عندما لا يكون الريبوفورين ضروريًا، فإن هذه السلائف تسلك طريقًا مختصرًا إلى المركز التحفيزي لإنزيم ناقل السكريات قليلة الوحدات، أو يعتمد وجودها على بقية الوحدات الفرعية غير التحفيزية في المركب. وهذا يُظهر خصوصية الريبوفورين الأول تجاه ركائز محددة؛ بحيث ينظم هذا البروتين بشكل انتقائي توصيل الركائز إلى المركز التحفيزي لمركب ناقل السكريات قليلة الوحدات.

على الرغم من أن الريبوفورين II لا يزال بروتينًا غير معروف تمامًا، فقد اكتُشف أنه جزء من مُركّب ناقل السكريات قليلة الوحدات N الذي يربط السكريات قليلة الوحدات عالية المانوز ببقايا الأسباراجين الموجودة في النمط التوافقي Asn-X-Ser/Thr لسلاسل الببتيد الوليدة. علاوة على ذلك، يُشارك هذا البروتين في تحديد إشارات الاحتفاظ لبروتينات أخرى.

لا توجد معلومات كثيرة عن الريبوفورين II لأن هذه الوحدة الفرعية من المركب لم يتم دراستها بنفس قدر دراسة الريبوفورين I.

تخليق الريبوفورينات

تتم عملية تصنيع بروتينات الريبوفورين في السيتوبلازم. يُشفّر الجين RPN1 بروتين الريبوفورين I، بينما يُشفّر الجين RPN2 بروتين الريبوفورين II. علاوة على ذلك، يُشفّر كل جين تسلسلًا إشاريًا لتحديد موقع الريبوفورين داخل الخلية. في الإنسان، يتكون هذا التسلسل من 23 حمضًا أمينيًا في الريبوفورين I، و22 حمضًا أمينيًا في الريبوفورين II.

توجد الجينات في الكروموسوم في موضع محدد . في البشر، يقع جين RPN1 في الموضع 3q21.3 (على الكروموسوم 3 )، بينما يقع جين RPN2 في الموضع 20q12-q13.1 (على الكروموسوم 20). يتكون الريبوفورين الأول والثاني من 607 و632 حمضًا أمينيًا على التوالي.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ ويلسون سي إم، كرافت سي، دوجان سي، إسماعيل إن، كراوشو إس جي، هاي إس (فبراير 2005). "يرتبط الريبوفورين الأول بمجموعة فرعية من البروتينات الغشائية بعد اندماجها في ناقل sec61" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 280 (6): 4195-206 . doi : 10.1074/jbc.M410329200 . PMID 15556939 . 
  2. ↑ فو جيه، بيروزي جي، سانجاي إيه، وآخرون (أبريل 2000). "توطين الريبوفورين II في الشبكة الإندوبلازمية يشمل كلاً من نطاقاته عبر الغشائية والسيتوبلازمية" . المجلة الأوروبية لبيولوجيا الخلية . 79 (4): 219-228 . doi : 10.1078/S0171-9335(04)70025-4 . PMC 7134489. PMID 10826490 .   

للمزيد من القراءة