عامل ربط تكرار التيلومير 1

عامل ربط تكرار التيلومير 1 هو بروتين يتم ترميزه في البشر بواسطة جين TERF1 . [ 5 ] [ 6 ]

جين

يقع جين TERF1 البشري على الكروموسوم 8 عند الموضع 73,921,097-73,960,357 زوجًا قاعديًا. ويُنتج هذا الجين نسختين منه عن طريق التضفير البديل. [ 6 ] يُعرف جين TERF1 أيضًا باسم TRF، وPIN2 (مثبط البروتياز 2)، وTRF1، وt-TRF1، وh-TRF1-AS. [ 7 ]

بروتين

يحتوي تركيب البروتين على وحدة Myb الطرفية C ، ومجال التماثل الثنائي (TERF homology) بالقرب من الطرف N، وطرف N حمضي.

التوزيع تحت الخلوي

يتميز التوزيع الخلوي لهذا البروتين الرابط للحمض النووي بالنيوكليوبلازم والكروموسومات ومنطقة التيلومير ومركب غطاء التيلومير النووي والسيتوبلازم والمغزل والنواة والنواة والكروموسوم النووي.

وظيفة

يشفر جين TERF1 بروتينًا خاصًا بالتيلوميرات، وهو أحد مكونات معقد البروتين النووي الواقي للتيلوميرات . يتواجد هذا البروتين في التيلوميرات طوال دورة الخلية، ويعمل كمثبط للتيلوميراز ، حيث يحد من استطالة نهايات الكروموسومات الفردية. ومن المعروف أنه يحمي التيلوميرات في الثدييات من آليات إصلاح الحمض النووي، وفي الوقت نفسه ينظم نشاط التيلوميراز. يتواجد بروتين عامل ربط تكرار التيلومير 1 (TRF1) في التيلوميرات، حيث تتم مراقبة شيخوخة الخلايا، طوال دورة الخلية. [ 7 ] يُعد الفقدان التدريجي لنهايات التيلوميرات في الكروموسومات آلية مهمة في تحديد توقيت شيخوخة الخلايا البشرية. عامل ربط تكرار التيلومير 1 (TRF1) هو بروتين يرتبط بنهايات التيلوميرات.

يُستخدم هذا البروتين في المقام الأول كمثبط للتيلوميراز، وهو إنزيم بروتيني يُساعد في استطالة الكروموسومات عن طريق إضافة تسلسل TTAGGG إلى نهاياتها. يعمل البروتين كعنصر تنظيمي في عملية الحد من استطالة نهايات الكروموسومات الفردية التي يُسهلها التيلوميراز وتسلسل TTAGGG. يتكون تركيب البروتين من نطاق ازدواج قريب من نهايته الأمينية، وذيل كربوكسيلي طرفي، وهو مجموعة الكربوكسيل الحرة التي تُنهي نهاية سلسلة البروتين، ونهاية أمينية حمضية، وهي مجموعة الأمين الحرة التي تُنهي بداية البروتين.

العمليات البيولوجية

يشارك هذا البروتين بنشاط في عمليات بيولوجية عديدة، منها امتصاص الأدوية، والتنظيم السلبي لصيانة التيلوميرات عبر عملية التضاعف شبه المحافظ، على غرار ما يحدث في cis. إضافةً إلى ذلك، ووفقًا لكابلان وكريستوفر، يشارك البروتين أيضًا في عمليات بيولوجية أخرى، منها التنظيم الإيجابي لبلمرة الأنيبيبات الدقيقة والتحكم السلبي في عملية تضاعف الحمض النووي . [ 8 ] كما يُعد هذا البروتين مفيدًا في عملية الانقسام الخلوي، حيث يُنظم دورة الخلية الانقسامية بشكل إيجابي. ويشارك البروتين المُشفّر بواسطة جين TERF1 أيضًا في عملية انقسام الخلية، والتنظيم السلبي لصيانة التيلوميرات بواسطة إنزيم التيلوميراز.

إلى جانب وظيفته كمثبط لإنزيم التيلوميراز في عملية استطالة نهايات الكروموسومات، يؤدي هذا البروتين وظائف أخرى. تشمل هذه الوظائف ارتباط البروتين، وتسهيل عملية تكوين ثنائيات البروتين المتجانسة، وارتباط الحمض النووي، وتسهيل عملية تكوين ثنائيات البروتين غير المتجانسة، بالإضافة إلى ارتباطه بالأنيبيبات الدقيقة. علاوة على ذلك، يؤدي البروتين وظيفة جزيئية تتمثل في الارتباط بالحمض النووي التيلوميري والحمض النووي التيلوميري ثنائي السلاسل. كما يُستخدم بروتين عامل الارتباط بتكرارات التيلومير 1 في الارتباط بالكروماتين وفي عملية انحناء الحمض النووي. [ 7 ]

الأهمية السريرية

يرتبط مستوى بروتين TERF1 بطول التيلوميرات في سرطان القولون والمستقيم. تحمي التيلوميرات الكروموسومات من التحلل بواسطة النيوكليازات ومن اندماج نهاياتها. يُعد الفقدان التدريجي لنهايات التيلوميرات في الكروموسومات آليةً مهمةً في تحديد توقيت شيخوخة الخلايا البشرية. عامل تكرار التيلومير 1 (TRF1) هو بروتين يرتبط بنهايات التيلوميرات. لقياس تركيزات TRF1 والعلاقات بين طول التيلوميرات ونشاط التيلوميراز ومستويات TRF1 في الغشاء المخاطي الطبيعي والورم في القولون والمستقيم، قمنا بتحليل تركيز بروتين TRF1 ونشاط التيلوميراز في عينات طبيعية وورمية من مرضى خضعوا لجراحة سرطان القولون والمستقيم. أظهرت النتائج وجود مستويات عالية من TRF1 في 68.7% من عينات الورم، بينما أظهرت غالبية العينات الطبيعية تركيزات منخفضة أو معدومة من TRF1. في عينات الورم، ارتبط طول التيلوميرات ارتباطًا وثيقًا بمستويات بروتين TRF1. في الختام، توجد علاقة بين طول التيلومير ووفرة بروتين TRF1 في عينات الورم، مما يعني أن TRF1 عامل مهم في تطور الورم وربما يكون عاملاً تشخيصياً.

التفاعلات

ثبت أن البروتين المشفر بواسطة جين TERF1 يتفاعل مع البروتينات التالية: SALL1 (بروتين شبيه بـ Sal-1 في ذبابة الفاكهة)، وABL (بروتين مماثل لجين الورم الفيروسي لسرطان الدم الفأري Abelson)، و MAPRE2 (بروتين RP/EB المرتبط بالأنيبيبات الدقيقة)، و ATM (بروتين كيناز مرتبط برنح توسع الشعيرات)، و PINX1 (مثبط التيلوميراز 1 المتفاعل مع TERF1)، و TINF2 (عامل نووي للتيلوميراز متفاعل مع TERF1)، و TNKS2 (إنزيم تانكيراز)، و NME1 (كيناز ثنائي فوسفات النوكليوزيد). وختامًا، كما ذُكر سابقًا، فإن معظم وظائف بروتين عامل ربط تكرار التيلومير 1 مرتبطة بربط المكونات وتنظيم العمليات. [ 8 ]

ثبت أن TERF1 يتفاعل مع:

مراجع

  1. 1 2 3 GRCh38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSG00000147601 Ensembl ، مايو 2017
  2. 1 2 3 GRCm38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSMUSG00000025925 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. شين م، هاغبلوم س، فوغت م، هنتر ت، لو ك ب (يناير 1998). "توصيف وتنظيم دورة الخلية للبروتينات التيلوميرية البشرية ذات الصلة Pin2 وTRF1 يشير إلى دور في الانقسام المتساوي" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 94 (25): 13618-23 . doi : 10.1073/pnas.94.25.13618 . PMC 28355. PMID 9391075 .  
  6. 1 2 "Entrez Gene: TERF1 telomeric repeat binding factor (NIMA-interacting) 1" .
  7. 1 2 3 غارتون م، لوتون س (أغسطس 2013). "نموذج شامل للتعرف على التيلوميرات البشرية بواسطة TRF1" . مجلة البيولوجيا الجزيئية . 425 (16): 2910-2921 . doi : 10.1016/j.jmb.2013.05.005 . PMC 3776228. PMID 23702294 .  
  8. كابلان ، سي دبليو ، وكيتس، سي إل (يوليو 2003). "يعتمد التباين بين طول قطعة التقييد الطرفية المرصودة والحقيقية على طول قطعة التقييد الطرفية الحقيقية ومحتوى البيورين" . مجلة أساليب علم الأحياء الدقيقة . 54 (1): 121-125 . doi : 10.1016/s0167-7012(03)00003-4 . PMID 12732430 . 
  9. 1 2 كيشي إس، تشو إكس زد، زيف واي، خوو سي، هيل دي إي، شيلوه واي، لو كي بي (أغسطس 2001). "بروتين التيلومير Pin2/TRF1 كهدف مهم لـ ATM استجابةً لكسور الحمض النووي المزدوجة" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 276 (31): 29282-91 . doi : 10.1074/jbc.M011534200 . PMID 11375976 . 
  10. ناكامورا م، تشو إكس زد، كيشي إس، لو كيه بي (مارس 2002). "دور بروتين التيلومير Pin2/TRF1 في تنظيم المغزل الانقسامي" . رسائل FEBS . 514 ( 2-3 ): 193-198 . doi : 10.1016/s0014-5793(02)02363-3 . PMID 11943150. S2CID 2579290 .  
  11. ^ نوساكا ك، كاواهارا م، ماسودا م، ساتومي واي، نيشينو إتش (فبراير 1998). "ارتباط النيوكليوسيد ثنائي فوسفات كيناز nm23-H2 مع التيلوميرات البشرية". الكيمياء الحيوية. بيوفيس. الدقة. مشترك . 243 (2): 342– 8. دوى : 10.1006/bbrc.1997.8097 . بميد 9480811 . 
  12. تشو إكس زد، لو كيه بي (نوفمبر 2001). "بروتين PinX1 المتفاعل مع Pin2/TRF1 هو مثبط قوي للتيلوميراز" . مجلة Cell . 107 (3): 347-359 . doi : 10.1016/s0092-8674(01)00538-4 . PMID 11701125. S2CID 6822193 .  
  13. نتزر سي، ريجر إل، بريرو إيه، تشانغ سي دي، هينزكي إم، كولهاس جيه، بوهلاندر إس كيه (ديسمبر 2001). "جين SALL1، وهو الجين المتحور في متلازمة تاونز-بروكس، يشفر مثبطًا نسخياً يتفاعل مع TRF1/PIN2 ويتمركز في الكروماتين المغاير المحيط بالسنترومير" . علم الوراثة الجزيئية البشرية 10 (26): 3017-24 . doi : 10.1093/hmg/10.26.3017 . PMID 11751684 . 
  14. ليو د، سفاري أ، أوكونور إم إس، تشان دي دبليو، لايجيلر أ، تشين ج، سونغيانغ ز (يوليو 2004). "يتفاعل بروتين PTOP مع بروتين POT1 وينظم تموضعه في التيلوميرات". نات . سيل بيول . 6 (7): 673-80 . doi : 10.1038/ncb1142 . PMID 15181449. S2CID 11543383 .  
  15. Stelzl U، Worm U، Lalowski M، Haenig C، Brembeck FH، Goehler H، Stroedicke M، Zenkner M، Schoenherr A، Koeppen S، Timm J، Mintzlaff S، ابراهيم C، Bock N، Kietzmann S، Goedde A، Toksöz E، Droege A، Krobitsch S، Korn B، Birchmeier W، Lehrach ح، وانكر إي (سبتمبر 2005). “شبكة التفاعل بين البروتين والبروتين البشري: مورد لشرح البروتين”. خلية . 122 (6): 957-68 . دوى : 10.1016/j.cell.2005.08.029 . اتش دي ال : 11858/00-001M-0000-0010-8592-0 . PMID 16169070 . S2CID 8235923 .  
  16. كيم إس إتش، كامينكر بي، كامبيسي جيه (ديسمبر 1999). "TIN2، منظم جديد لطول التيلومير في الخلايا البشرية" . نات . جينيت . 23 (4): 405-12 . doi : 10.1038/70508 . PMC 4940194. PMID 10581025 .  
  17. 1 2 كوك، ب. د.، داينك، ج. ن.، تشانغ، و.، شوستاك، ج.، سميث، س. (يناير 2002). "دور بوليميرازات بولي (أدينوزين ثنائي الفوسفات-ريبوز) ذات الصلة، تانكيراز 1 و2 ، في التيلوميرات البشرية" . بيولوجيا الخلية الجزيئية . 22 (1): 332-42 . doi : 10.1128/mcb.22.1.332-342.2002 . PMC 134233. PMID 11739745 .  
  18. تشي، ن. و.، ولوديش، هـ. ف. (ديسمبر 2000). "إنزيم تانكيراز هو ركيزة لبروتين كيناز منشط بالميتوجين مرتبط بجهاز جولجي، ويتفاعل مع IRAP في حويصلات GLUT4" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 275 (49): 38437-44 . doi : 10.1074/jbc.M007635200 . PMID 10988299 . 
  19. 1 2 سبوديو جي آي، لوديش إتش إف، تشي إن دبليو (فبراير 2002). "يتحد تانكيراز-2 مع تانكيراز-1 ويرتبط بكل من TRF1 (عامل ربط تكرار التيلومير 1) وIRAP (أمينوببتيداز مستجيب للأنسولين)" . مجلة الكيمياء الحيوية 361 (الجزء 3): 451-459 . doi : 10.1042/0264-6021:3610451 . PMC 1222327. PMID 11802774 .  
  20. سيميا هـ، سميث س (أبريل 2002). "يحتوي بوليميراز بولي (أدينوزين ثنائي الفوسفات-ريبوز) التيلوميري، تانكيراز 1، على مواقع ارتباط متعددة لعامل ربط تكرار التيلومير 1 (TRF1) ومستقبل جديد، وهو بروتين ربط تانكيراز بوزن 182 كيلو دالتون (TAB182)" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 277 (16): 14116-26 . doi : 10.1074/jbc.M112266200 . PMID 11854288 . 
  21. سبوديو جي آي، تشي إن دبليو (أغسطس 2002). "تحديد نمط ارتباط التانكيراز المشترك بين IRAP وTAB182 وTRF1 البشري، ولكنه غير موجود في TRF1 الفأري. يحتوي NuMA على نمط RXXPDG هذا، وهو شريك جديد للتانكيراز" . مجلة الكيمياء البيولوجية. 277 ( 35): 31887-92 . doi : 10.1074/jbc.M203916200 . PMID 12080061 . 
  22. سميث إس، جيريات آي، شميت إيه، دي لانج تي (نوفمبر 1998). "تانكيراز، بوليميراز بولي (أدينوزين ثنائي الفوسفات-ريبوز) في التيلوميرات البشرية". مجلة ساينس . 282 (5393): 1484-1487 . CiteSeerX 10.1.1.466.9024 . doi : 10.1126/science.282.5393.1484 . PMID 9822378 .  

للمزيد من القراءة