التالين (بروتين)

📅 آخر تحديث: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة

التالين بروتين هيكلي خلوي ذو وزن جزيئي عالٍ ، يتركز في مناطق تلامس الخلية مع الركيزة [ 1 ] ، وفي الخلايا اللمفاوية ، عند نقاط تلامس الخلايا. [ 2 ] [ 3 ] اكتُشف التالين عام 1983 على يد كيث بوريدج وزملاؤه، [ 1 ] وهو بروتين سيتوبلازمي واسع الانتشار ، يوجد بتركيزات عالية في الالتصاقات البؤرية . وهو قادر على ربط الإنتغرينات بالهيكل الخلوي للأكتين إما بشكل مباشر أو غير مباشر من خلال التفاعل مع الفينكولين والأكتينين ألفا . [ 4 ]

كما يحفز بروتين تالين-1 آلية التسرب الخلوي عبر الأوعية الدموية الدقيقة البشرية المُهندسة في الأنظمة الميكروفلويدية. ويشارك بروتين تالين-1 في كل جزء من عملية التسرب الخلوي، حيث يؤثر على الالتصاق، والهجرة عبر البطانة، ومراحل الغزو. [ 5 ]

تُشارك مستقبلات الإنتغرين في التصاق الخلايا الملتصقة بالمادة خارج الخلوية [ 6 ] [ 7 ] ، وفي التصاق الخلايا اللمفاوية بالخلايا الأخرى. في هذه الحالات، يتوزع التالين بالتزامن مع تراكيز الإنتغرينات في الغشاء البلازمي [ 8 ] [ 9 ] . علاوة على ذلك، تشير دراسات الارتباط المختبرية إلى أن الإنتغرينات ترتبط بالتالين، وإن كان ذلك بألفة منخفضة [ 10 ] . كما يرتبط التالين بألفة عالية بالفينكولين [ 11 ] ، وهو بروتين هيكلي خلوي آخر يتركز في نقاط التصاق الخلايا [ 12 ] . وأخيرًا، يُعد التالين ركيزة للبروتياز المنشط بأيونات الكالسيوم ، كالباين II [ 13 ] ، والذي يتركز أيضًا في نقاط تلامس الخلية مع الركيزة [ 14 ] .

التالين بروتين حساس للمؤثرات الميكانيكية. إن هشاشته الميكانيكية [ 15 ] وموقعه الخلوي الذي يربط بين مستقبلات الإنتغرين والهيكل الخلوي للأكتين يجعلان منه بروتينًا أساسيًا في نقل الإشارات الميكانيكية . ويعزز التمدد الميكانيكي للتالين ارتباط الفينكولين. [ 16 ]

نطاقات البروتين

يتكون التالين من نطاق قضيب كبير في الطرف الكربوكسيلي يحتوي على حزم من حلزونات ألفا ، ونطاق FERM ( البروتين 4.1 ، إزرين ، راديكسين ، وموسين ) في الطرف الأميني ، ويتألف من ثلاثة نطاقات فرعية: F1 وF2 وF3. [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] يحتوي النطاق الفرعي F3 من نطاق FERM على موقع ارتباط الإنتغرين ذي أعلى ألفة لذيل الإنتغرين β، وهو كافٍ لتنشيط الإنتغرينات. [ 21 ]

المجال الأوسط

بناء

يحتوي التالين أيضاً على نطاق أوسط، يتكون من خمسة حلزونات ألفا تلتف على شكل حزمة. ويحتوي على موقع ارتباط الفينكولين (VBS) الذي يتألف من سطح كاره للماء يمتد على خمس لفات من الحلزون الرابع.

وظيفة

يؤدي تنشيط موقع ارتباط الفينكولين (VBS) إلى استقطاب الفينكولين لتكوين معقد مع الإنتغرينات، مما يُساعد على التصاق الخلايا بشكل مستقر. يتطلب تكوين هذا المعقد بين VBS والفينكولين فكّ هذا النطاق الأوسط مسبقًا: فبمجرد تحرره من النواة الكارهة للماء للتالين، يصبح حلزون VBS متاحًا لتحفيز التغيير التكويني "تحويل الحزمة" داخل نطاق رأس الفينكولين، وبالتالي إزاحة التفاعل الجزيئي الداخلي مع ذيل الفينكولين، مما يسمح للفينكولين بالارتباط بالأكتين . [ 19 ]

ينقل التالين قوة ميكانيكية (تتراوح بين 7 و10 بيكونيوتن) أثناء التصاق الخلايا. كما يسمح للخلايا بقياس صلابة الوسط خارج الخلوي، إذ أن الخلايا التي يُمنع التالين فيها من تكوين روابط ميكانيكية لا تستطيع التمييز بين ما إذا كانت على سطح لين أو صلب. وقد تبين أن موقع ارتباط الأكتين 2 هو الموقع الرئيسي لاستشعار صلابة الوسط خارج الخلوي. [ 22 ] [ 23 ] وقد قام كومار وآخرون مؤخرًا [ 24 ] بدمج التصوير المقطعي الإلكتروني الخلوي بالتبريد مع قياسات التوتر القائمة على نقل طاقة الرنين الفلوري (FRET) ، ووجدوا أن مناطق التوتر العالي للتالين داخل الالتصاق البؤري تحتوي على هياكل أكتين خيطية أساسية عالية التراصف والخطية، بينما تحتوي مناطق التوتر المنخفض للتالين على خيوط أكتين أقل تراصفًا.

موقع ارتباط الفينكولين

وظيفة

مواقع ارتباط الفينكولين هي نطاقات بروتينية توجد بشكل أساسي في التالين والجزيئات الشبيهة بالتالين، مما يُمكّن ارتباط الفينكولين بالتالين، وبالتالي تثبيت الوصلات الخلوية-المصفوفية التي تتوسطها الإنتغرينات. بدوره، يربط التالين الإنتغرينات بالهيكل الخلوي للأكتين.

بناء

التسلسل المتفق عليه لمواقع ارتباط الفينكولين هو LxxAAxxVAxxVxxLIxxA، مع توقع بنية ثانوية لأربعة حلزونات أمفيباثية . أما البقايا الكارهة للماء التي تحدد موقع ارتباط الفينكولين فهي "مُقنّعة" ومدفونة في قلب سلسلة من الحزم الحلزونية التي تُشكّل قضيب التالين. [ 25 ]

تفعيل الإنتغرين α IIb β 3

نموذج لتنشيط الإنتغرين الناتج عن التالين

يقدم تحليل البنية والوظيفة الذي تم الإبلاغ عنه في عام 2007 [ 26 ] نموذجًا هيكليًا مقنعًا (انظر أعلى اليمين) لشرح تنشيط الإنتغرين المعتمد على التالين في ثلاث خطوات:

  1. يصبح نطاق التالين F3 (التمثيل السطحي؛ ملون حسب الشحنة)، بعد تحرره من تفاعلاته المثبطة ذاتيًا في البروتين كامل الطول، متاحًا للارتباط بالإنترغرين.
  2. يرتبط F3 بالجزء البعيد عن الغشاء من ذيل β3-integrin (باللون الأحمر)، والذي يصبح منظمًا، لكن تفاعلات α-β integrin التي تحافظ على integrin في التكوين ذي الألفة المنخفضة تظل سليمة.
  3. في خطوة لاحقة، يرتبط F3 بالجزء القريب من الغشاء من ذيل β3 مع الحفاظ على تفاعلاته البعيدة عن الغشاء.

البروتينات البشرية التي تحتوي على هذا النطاق

TLN1 ؛ TLN2 ؛

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 بوريدج ك، كونيل ل (أغسطس 1983). "بروتين جديد في لويحات الالتصاق وأغشية التموج" . مجلة بيولوجيا الخلية . 97 (2): 359-367 . doi : 10.1083/jcb.97.2.359 . PMC 2112532. PMID 6684120 .  
  2. ↑ كوبر أ، سينغر إس جيه، دينرت جي (مارس 1986). "حول آلية القتل أحادي الاتجاه في مخاليط من نوعين من الخلايا اللمفاوية التائية السامة. استقطاب أحادي الاتجاه للعضيات السيتوبلازمية والهيكل الخلوي المرتبط بالغشاء في الخلية الفعالة" . مجلة الطب التجريبي . 163 (3): 489-98 . doi : 10.1084/jem.163.3.489 . PMC 2188060. PMID 3081676 .  
  3. ↑ بيرن، ب.، كوبر، أ.، سينغر، س. ج. (يناير 1988). "التفاعلات الديناميكية بين الغشاء والهيكل الخلوي: ينشأ ارتباط محدد بين الإنتغرين والتالين في الجسم الحي بعد معالجة الخلايا الليمفاوية في الدم المحيطي بإستر الفوربول" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 85 (2): 497-501 . Bibcode : 1988PNAS...85..497B . doi : 10.1073 / pnas.85.2.497 . PMC 279577. PMID 3124107 .  
  4. ↑ ميكلسون، أ. د. (2006). الصفائح الدموية، الطبعة الثانية . بوسطن: دار النشر الأكاديمية. رقم ISBN 978-0-12-369367-9.
  5. ↑ جيلاردي م، بيرسيني س، كاليخا أ ب، كام ر د، فانوني م، موريتي م (أبريل 2016). "PO-12 - الدور المحوري للتالين-1 في ارتشاح الخلايا السرطانية من خلال نموذج ميكروفلويدي ثلاثي الأبعاد للأوعية الدموية البشرية". أبحاث التخثر . 140 (ملحق 1): S180–1. doi : 10.1016/S0049-3848(16)30145-1 . PMID 27161700 . 
  6. ↑ هاينز ، ر. أ. (فبراير 1987). "الإنتغرينات: عائلة من مستقبلات سطح الخلية". الخلية . 48 (4): 549-554 . doi : 10.1016/0092-8674(87)90233-9 . PMID 3028640. S2CID 27274629 .  
  7. ↑ روسلاهتي إي، بيرشباخر إم دي (أكتوبر 1987). "آفاق جديدة في التصاق الخلايا: تسلسل RGD والإنترغرينات". مجلة ساينس . 238 (4826): 491-497 . رمز Bibcode : 1987Sci...238..491R . doi : 10.1126/science.2821619 . PMID 2821619 . 
  8. ↑ تشين دبليو تي، هاسيغاوا إي، هاسيغاوا تي، وينستوك سي، يامادا كيه إم (أبريل 1985). "تطور معقدات الارتباط على سطح الخلية في الخلايا الليفية المستزرعة" . مجلة بيولوجيا الخلية . 100 (4): 1103-1114 . doi : 10.1083/jcb.100.4.1103 . PMC 2113771. PMID 3884631 .  
  9. ↑Kupfer A, Singer SJ (November 1989). "The specific interaction of helper T cells and antigen-presenting B cells. IV. Membrane and cytoskeletal reorganizations in the bound T cell as a function of antigen dose". The Journal of Experimental Medicine. 170 (5): 1697–713. doi:10.1084/jem.170.5.1697. PMC 2189515. PMID 2530300.
  10. ↑Horwitz A, Duggan K, Buck C, Beckerle MC, Burridge K (1986). "Interaction of plasma membrane fibronectin receptor with talin--a transmembrane linkage". Nature. 320 (6062): 531–3. Bibcode:1986Natur.320..531H. doi:10.1038/320531a0. PMID 2938015. S2CID 4356748.
  11. ↑Burridge K, Mangeat P (1984). "An interaction between vinculin and talin". Nature. 308 (5961): 744–6. Bibcode:1984Natur.308..744B. doi:10.1038/308744a0. PMID 6425696. S2CID 4316613.
  12. ↑Geiger B (September 1979). "A 130K protein from chicken gizzard: its localization at the termini of microfilament bundles in cultured chicken cells". Cell. 18 (1): 193–205. doi:10.1016/0092-8674(79)90368-4. PMID 574428. S2CID 33153559.
  13. ↑Fox JE, Goll DE, Reynolds CC, Phillips DR (January 1985). "Identification of two proteins (actin-binding protein and P235) that are hydrolyzed by endogenous Ca2+-dependent protease during platelet aggregation". The Journal of Biological Chemistry. 260 (2): 1060–6. doi:10.1016/S0021-9258(20)71208-1. PMID 2981831.
  14. ↑Beckerle MC, Burridge K, DeMartino GN, Croall DE (November 1987). "Colocalization of calcium-dependent protease II and one of its substrates at sites of cell adhesion". Cell. 51 (4): 569–77. doi:10.1016/0092-8674(87)90126-7. PMID 2824061. S2CID 25875416.
  15. ^ Haining AW، von Essen M، Attwood SJ، Hytönen VP، Del Río Hernández A (يوليو 2016). "جميع النطاقات الفرعية لقضيب تالين معرضة للخطر ميكانيكيًا وقد تساهم في الاستشعار الميكانيكي الخلوي" . ايه سي اس نانو . 10 (7): 6648– 58. بيب كود : 2016ACSNa..10.6648H . دوى : 10.1021/acsnano.6b01658 . بمك 4982699 . بميد 27380548 .  
  16. ^ ديل ريو أ، بيريز-جيمينيز آر، ليو آر، روكا-كوساتشس بي، فرنانديز جي إم، شيتز إم بي (يناير 2009). "تمديد جزيئات قضيب تالين المفرد ينشط ارتباط الفينكولين" . علوم . 323 (5914): 638–41 . بيب كود : 2009Sci...323..638D . دوى : 10.1126/science.1162912 . بمك 9339221 . بميد 19179532 . S2CID 206514978 .   
  17. ↑ تشيشتي إيه إتش، كيم إيه سي، مارفاتيا إس إم، لوتشمان إم، هانسبال إم، جيندال إتش، وآخرون . (أغسطس 1998). "نطاق FERM: وحدة فريدة تشارك في ربط البروتينات السيتوبلازمية بالغشاء". اتجاهات في العلوم البيوكيميائية . 23 (8): 281-282 . doi : 10.1016/S0968-0004(98)01237-7 . PMID 9757824 .  
  18. ^ غارسيا ألفاريز ب، دي بيريدا جي إم، كالديروود دا، أولمر تي إس، كريتشلي د، كامبل آي دي، جينسبيرج إم إتش، ليدينجتون آر سي (يناير 2003). "المحددات الهيكلية للتعرف على الإنتغرين بواسطة تالين" . الخلية الجزيئية . 11 (1): 49-58 . دوى : 10.1016/S1097-2765(02)00823-7 . بميد 12535520 . 
  19. 1 2 باباجريجوريو إي، جينجراس آر، بارسوكوف إيل، بات إن، فيلينجهام آي جيه، باتيل بي، وآخرون . (أغسطس 2004). "يتضمن تنشيط موقع ربط الفينكولين في قضيب تالين إعادة ترتيب حزمة حلزونية خماسية" . مجلة إمبو . 23 (15): 2942–51 . دوى : 10.1038/sj.emboj.7600285 . بمك 514914 . بميد 15272303 .   
  20. ↑ ريس دي جيه، أديس إس إي، سينغر إس جيه، هاينز آر أو (أكتوبر 1990). "تسلسل وبنية نطاق التالين". نيتشر . 347 ( 6294): 685-9 . Bibcode : 1990Natur.347..685R . doi : 10.1038/347685a0 . PMID 2120593. S2CID 4274654 .  
  21. ↑ كالدروود، د.أ.، يان، ب.، دي بيريدا، ج.م.، ألفاريز، ب.ج.، فوجيوكا، ي.، ليدينغتون، ر.س.، جينسبيرغ، م.هـ. (يونيو 2002). "ينشط نطاق ارتباط الفوسفوتيروسين في التالين الإنتغرينات" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 277 (24): 21749-58 . doi : 10.1074/jbc.M111996200 . PMID 11932255 . 
  22. ↑ أوستن ك، رينجر ب، ميليش أ، خروستك-غراشوف أ، كلوغر س، كلينغر س، ساباس ب، زينت ر، ريف م، غراشوف س (ديسمبر 2015). " استشعار الصلابة خارج الخلوية بواسطة روابط ميكانيكية خاصة بنظائر التالين" . بيولوجيا الخلية الطبيعية . 17 (12): 1597-1606 . doi : 10.1038/ncb3268 . PMC 4662888. PMID 26523364 .  
  23. ↑ كومار أ، أويانغ م، فان دن درايس ك، ماكغي إي جيه، تاناكا ك، أندرسون إم دي، وآخرون . (مايو 2016). "مستشعر التوتر التالين يكشف عن سمات جديدة لنقل قوة الالتصاق البؤري والحساسية الميكانيكية" . مجلة بيولوجيا الخلية . 213 (3): 371-383 . doi : 10.1083/jcb.201510012 . PMC 4862330. PMID 27161398 .   
  24. ↑ كومار أ، أندرسون ك ل، سويفت م ف، هانين د، فولكمان ن، شوارتز م أ (سبتمبر 2018). " التوتر الموضعي على التالين في الالتصاقات البؤرية يرتبط بمحاذاة الأكتين F على مقياس النانومتر" . مجلة الفيزياء الحيوية . 115 (8): 1569-1579 . Bibcode : 2018BpJ...115.1569K . doi : 10.1016/j.bpj.2018.08.045 . PMC 6372196. PMID 30274833 .  
  25. ↑ جينغراس إيه آر، فوغل كيه بي، شتاينهوف إتش جيه، زيغلر دبليو إتش، باتيل بي، إمسلي جيه، كريتشلي دي آر، روبرتس جي سي، بارسوكوف آي إل (فبراير 2006). "التوصيف البنيوي والديناميكي لموقع ارتباط الفينكولين في قضيب التالين". الكيمياء الحيوية . 45 (6): 1805-1817 . doi : 10.1021/bi052136l . PMID 16460027 . 
  26. ↑ ويغنر كيه إل، بارتريدج إيه دبليو، هان جيه، بيكفورد إيه آر، ليدينغتون آر سي، غينسبيرغ إم إتش، كامبل آي دي (يناير 2007). " الأساس البنيوي لتنشيط الإنتغرين بواسطة التالين" . مجلة الخلية . 128 (1): 171-182 . doi : 10.1016/j.cell.2006.10.048 . PMID 17218263. S2CID 18307182 .