عامل النسخ II H

يُعد عامل النسخ IIH ( TF IIH ) مُركبًا بروتينيًا متعدد الوحدات الفرعية، يُشارك في كلٍ من نسخ الجينات المُشفِّرة للبروتينات ومسار إصلاح استئصال النوكليوتيدات (NER). تم التعرف على TF IIH لأول مرة عام 1989 باسم عامل النسخ العام-δ أو عامل النسخ الأساسي 2 ، وهو عامل أساسي للنسخ في المختبر. ثم عُزل لاحقًا من الخميرة وسُمِّي رسميًا TF IIH عام 1992. [ 1 ] [ 2 ]

يتكون عامل النسخ TF II H من عشر وحدات فرعية. سبع منها - ERCC2 /XPD، و ERCC3 /XPB، و GTF2H1 /p62، و GTF2H4 /p52، و GTF2H2 /p44، و GTF2H3 /p34، و GTF2H5 /TTDA - تُشكل المُركب الأساسي. أما الوحدات الفرعية الثلاث المتبقية - CDK7 ، وMAT1، وسيكلين H - فتُشكل مُركب كيناز تنشيط السيكلين (CAK)، الذي يرتبط بالمركب الأساسي عبر بروتين XPD. [ 3 ] من بين الوحدات الفرعية الأساسية، تمتلك ERCC2/XPD وERCC3/XPB نشاطي الهيليكاز و ATPase ، وهما ضروريان لفك التفاف الحمض النووي لتكوين فقاعة النسخ . هذه الأنشطة ضرورية أثناء النسخ في المختبر فقط عندما لا يكون قالب الحمض النووي قد تم فصل سلسلتيه أو كان ملتفًا بشكل فائق .

تُعدّ الوحدات الفرعية لـ CAK، وهما CDK7 وسيكلين H ، مسؤولة عن فسفرة بقايا السيرين في النطاق الطرفي الكربوكسيلي لبوليميراز الحمض النووي الريبي II، بالإضافة إلى أهداف أخرى محتملة تشارك في دورة الخلية . وإلى جانب دوره الأساسي في بدء عملية النسخ، يلعب عامل النسخ TF II H دورًا حاسمًا في إصلاح استئصال النيوكليوتيدات .

تاريخ

قبل أن يُطلق عليه اسم TF II H، كان هذا المركب معروفًا بعدة أسماء. عُزل لأول مرة عام 1989 من كبد الفئران وأُشير إليه باسم عامل النسخ δ. وعندما تم التعرف عليه في الخلايا السرطانية، سُمي عامل النسخ الأساسي 2، وعندما عُزل من الخميرة، عُرف باسم عامل النسخ B. سُمي المركب رسميًا TF II H عام 1992. [ 4 ]

بناء

يُعدّ TF II H مُركّبًا مُكوّنًا من عشر وحدات فرعية؛ سبع منها تُشكّل "اللب"، بينما تُشكّل الثلاث الأخرى وحدة "CAK" (كيناز مُنشّط CDK) القابلة للانفصال. [ 5 ] يتكوّن اللب من الوحدات الفرعية XPB وXPD و p62 و p52 وp44 و p34 و p8 ، بينما يتكوّن CAK من CDK7 وسيكلين H و MAT1 . [ 5 ]

وظيفة

تشمل الوظائف العامة لـ TF II H ما يلي:

  1. بدء نسخ الجينات المشفرة للبروتين [ 6 ]
  2. إصلاح الحمض النووي [ 6 ]

نسخ الجينات

يُعدّ TF II H عامل نسخ عامًا يُساعد في استقطاب بوليميراز الحمض النووي الريبي II (Pol II) إلى مُحفزات الجينات . ويعمل كناقل للحمض النووي ، حيث ينزلق على طول الحمض النووي أثناء إدخاله إلى شق بوليميراز الحمض النووي الريبي II، مُولِّدًا بذلك إجهادًا التوائيًا يُسهِّل فكّ الحمض النووي الموضعي . [ 7 ] كما يلعب TF II H دورًا حاسمًا في إصلاح استئصال النيوكليوتيدات (NER)، حيث يقوم بفكّ الحمض النووي في مواقع التلف بعد التعرّف على الآفة إما عن طريق مسار إصلاح الجينوم الشامل (GGR) أو مسار الإصلاح المقترن بالنسخ (TCR). [ 8 ] [ 9 ]

إصلاح الحمض النووي

آلية إصلاح TF II H لتسلسل الحمض النووي التالف

يشارك عامل النسخ TF II H في إصلاح استئصال النيوكليوتيدات (NER) عن طريق فتح اللولب المزدوج للحمض النووي بعد التعرف الأولي على التلف. يُعدّ NER مسارًا متعدد الخطوات يُزيل طيفًا واسعًا من أنواع التلف المختلفة التي تُشوّه اقتران القواعد الطبيعي، بما في ذلك التلف الكيميائي الضخم والتلف الناتج عن الأشعة فوق البنفسجية. غالبًا ما يُظهر الأفراد الذين يعانون من عيوب طفرية في الجينات التي تُحدد مكونات البروتين التي تُحفز مسار NER، بما في ذلك مكونات TF II H، سمات الشيخوخة المبكرة . [ 10 ] [ 11 ]

الأهمية السريرية

داء الشعر الثيودي

تؤدي الطفرات في الجينات ERCC3 ( XPB ) أو ERCC2 ( XPD ) أو GTF2H5 ( TTDA ) إلى الإصابة بمرض الشعر الكبريتي ، وهو حالة تتميز بحساسية الضوء ، وداء السماك ، وهشاشة الشعر والأظافر، وضعف القدرات الذهنية، وانخفاض الخصوبة و/أو قصر القامة. [ 10 ]

سرطان

من المعروف أن التعددات الجينية للجينات التي تشفر وحدات فرعية من عامل النسخ TF II H ترتبط بزيادة قابلية الإصابة بالسرطان في العديد من الأنسجة، مثل أنسجة الجلد والثدي والرئة. ويمكن أن تؤدي الطفرات في هذه الوحدات الفرعية (مثل XPD وXPB) إلى مجموعة متنوعة من الأمراض، بما في ذلك جفاف الجلد المصطبغ (XP) أو جفاف الجلد المصطبغ المصحوب بمتلازمة كوكيين . [ 12 ]

العدوى الفيروسية

تستهدف البروتينات المشفرة بواسطة الفيروس TF II H. [ 13 ]

المثبطات

تم مؤخراً تطوير منتجات طبيعية فعالة بيولوجياً، مثل التريبتوليد ، التي تثبط عملية النسخ في الثدييات عن طريق استهداف الوحدة الفرعية XPB لعامل النسخ العام TF II H، على شكل مركبات جلوكوز لاستهداف خلايا السرطان ناقصة الأكسجين بشكل انتقائي والتي تتميز بارتفاع مستوى التعبير عن ناقلات الجلوكوز. [ 14 ]

مراجع

  1. فلوريس، أو.، لو، هـ.، رينبرغ، د. (فبراير 1992). "العوامل المشاركة في النسخ المحدد بواسطة بوليميراز الحمض النووي الريبي II في الثدييات. تحديد وتوصيف العامل IIH" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 267 (4): 2786-2793 . doi : 10.1016/S0021-9258(18)45947-9 . PMID 1733973 . 
  2. كيم، ت. ك.، إبرايت، ر. هـ. ، رينبرغ، د. (مايو 2000). "آلية ذوبان المحفز المعتمد على الأدينوسين ثلاثي الفوسفات بواسطة عامل النسخ IIH". مجلة ساينس . 288 ( 5470 ). نيويورك، نيويورك: 1418-1422 . Bibcode : 2000Sci...288.1418K . doi : 10.1126/science.288.5470.1418 . PMID 10827951 . 
  3. لي تي آي، يونغ آر إيه (2000). "نسخ الجينات المشفرة للبروتينات في حقيقيات النوى". المراجعة السنوية لعلم الوراثة . 34 : 77-137 . doi : 10.1146/annurev.genet.34.1.77 . PMID 11092823 . 
  4. ريميل جيه كيه، تاتجس دي جيه (يونيو 2018). " مركب TFIIH الأساسي ومتعدد الوظائف" . علم البروتين . 27 (6): 1018-1037 . doi : 10.1002/pro.3424 . PMC 5980561. PMID 29664212 .  
  5. 1 2 درابكين ر، ريردون جيه تي، أنصاري أ، هوانغ جيه سي، زاول إل، آهن ك، وآخرون . (أبريل 1994). "الدور المزدوج لـ TFIIH في إصلاح استئصال الحمض النووي وفي النسخ بواسطة بوليميراز الحمض النووي الريبي II". نيتشر . 368 (6473): 769-772 . Bibcode : 1994Natur.368..769D . doi : 10.1038/368769a0 . PMID 8152490. S2CID 4363484 .   
  6. 1 2 كومبي إي، إيغلي جيه إم (مايو 2012). " TFIIH: عندما التقت عملية النسخ بإصلاح الحمض النووي" . مراجعات الطبيعة. بيولوجيا الخلية الجزيئية . 13 (6): 343-354 . doi : 10.1038/nrm3350 . PMID 22572993. S2CID 29077515 .  
  7. فيشبورن ج، تومكو إي، غالبرت إي، هان إس (2015). "نشاط ناقل الحمض النووي المزدوج لعامل النسخ TFIIH وآلية تكوين معقد بوليميراز الحمض النووي الريبي II المفتوح" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 112 (13): 3961-3966 . Bibcode : 2015PNAS..112.3961F . doi : 10.1073 / pnas.1417709112 . PMC 4386358. PMID 25775526 .  
  8. هوغستراتن د، نيغ أ.ل، هيث هـ، موليندرز ل.هـ، فان دريل ر، هويجمايكرز ج.هـ، وآخرون . (نوفمبر 2002). "التبديل السريع لعامل النسخ TFIIH بين نسخ الحمض النووي الريبي بواسطة بوليميراز الحمض النووي الريبي الأول والثاني وإصلاح الحمض النووي في الجسم الحي" . الخلية الجزيئية . 10 (5): 1163-1174 . doi : 10.1016/s1097-2765(02)00709-8 . PMID 12453423 .  
  9. أسفالج ر، ليبيديف أ، غونزاليس أو جي، شيلينغ أ، كوخ س، إيبن س (يناير 2012). "TFIIH هو عامل استطالة لبوليميراز الحمض النووي الريبي الأول" . أبحاث الأحماض النووية . 40 (2): 650-659 . doi : 10.1093 / nar/gkr746 . PMC 3258137. PMID 21965540 .  
  10. 1 2 ثيل إيه إف، هويجمايكرز جيه إتش، فيرمولين دبليو (نوفمبر 2014). "TTDA: تأثير كبير لبروتين صغير". بحوث الخلية التجريبية . 329 (1): 61-68 . doi : 10.1016/j.yexcr.2014.07.008 . PMID 25016283 . 
  11. إديفيزي د، شوماخر ب (أغسطس 2015). "عدم استقرار الجينوم في النمو والشيخوخة: رؤى من إصلاح استئصال النيوكليوتيدات في البشر والفئران والديدان" . الجزيئات الحيوية . 5 (3): 1855-1869 . doi : 10.3390/biom5031855 . PMC 4598778. PMID 26287260 .  
  12. أوه كيه إس، خان إس جي، جاسبرز إن جي، رامز إيه، أويدا تي، ليمان إيه، وآخرون (نوفمبر 2006). "التغاير الظاهري في جين إنزيم فك اللولب الحمض النووي XPB (ERCC3): جفاف الجلد المصطبغ مع وبدون متلازمة كوكيين" . الطفرات البشرية . 27 (11): 1092-1103 . doi : 10.1002/humu.20392 . PMID 16947863. S2CID 22852219 .   
  13. لو ماي ن، دوبيل س، برويتي دي سانتيس ل، بيليكوك أ، بولوي م، إيغلي ج م (فبراير 2004). " عامل النسخ TFIIH، هدف لفيروس حمى الوادي المتصدع النزفية" . مجلة الخلية . 116 (4): 541-550 . doi : 10.1016/s0092-8674(04)00132-1 . PMID 14980221. S2CID 14312462 .  
  14. داتان إي، مين آي، بينغ إكس، هي كيو إل، آهن إتش، يو بي، وآخرون . (سبتمبر 2020). "مركب جلوكوز-تريبتوليد يستهدف خلايا السرطان بشكل انتقائي في ظروف نقص الأكسجين" . iScience . 23 ( 9) 101536. Bibcode : 2020iSci...23j1536D . doi : 10.1016/j.isci.2020.101536 . PMC 7509213. PMID 33083765 .