بروتين كيناز منشط بالميتوجين: الفرق بين النسختين
| [نسخة منشورة] | [نسخة منشورة] |
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
Mr.Ibrahembot (نقاش | مساهمات) ط بوت: أضاف قالب:مصادر طبية |
|||
سطر 15:
ينتمي بروتين الكيناز المنشط بالميتوجين إلى مجموعة تدعى باسم كيناز ال'''CMGC''' التي هي اختصار لأسماء الكيناز الأربعة المكونة للعائلة (CDK/MAPK/GSK3/CLK). أقرب عائلة للبروتين كيناز المنشط بالميتوجين هي عائلة [[كيناز معتمد على السيكلين|الكيناز المعتمد على السيكلين]] (CDKs).<ref name="pmid12471243">{{cite journal | vauthors = Manning G, Whyte DB, Martinez R, Hunter T, Sudarsanam S | title = The protein kinase complement of the human genome | journal = Science | volume = 298 | issue = 5600 | pages = 1912–34 | date = Dec 2002 | pmid = 12471243 | doi = 10.1126/science.1075762 }}</ref>
==الاكتشاف==
كان أول '''بروتين كيناز منشط بالميتوجين''' تم اكتشافه كان هو '''ERK1''' ([[بروتين كيناز 3 منشط بالميتوجين]]) عند الثدييات. نظرا لأن كلا من ال'''ERK1''' وقريبه '''ERK2'' ([[بروتين كيناز 1 منشط بالميتوجين]]) يشتركون في عملية تأشير عامل النمو، فقد سميت هذه العائلة باسم "المنشطة بالميوجين". مع اكتشاف أعضاء آخرين من نفس العائلة، عند كائنات بعيدة (عند النباتات على سبيل المثال)، أصبح من الواضح وبشكل متزايد أن هذا الاسم هو في الواقع تسمية خاطئة، ذلك أن معظم بروتينات الكيناز المنشط بالميتوجين تشارك فعليا في الاستجابة لمنبهات الإجهاد اللاأحيائي التي من المحتمل أن تكون غير ضارة (فرط التناضح، الإجهاد المؤكسد، تلف الحمض النووي، انخفاض الأسمولية، العدوى، وما إلى ذلك). نظرا لأن النباتات لا يمكنها "التهرب" من الإجهاد، فإن النباتات الأرضية تمتلك بالمقارنة مع الكائنات الأخرى أكبر عدد من جينات البروتين كيناز المنشط بالميتوجين. وبالتالي، فإن دور كناز ERK1 أو ERK2 كمنظم لتكاثر الخلايا عند الثديات ليس له وظائف عامة فحسب، بل له وظيفة متخصصة للغاية.
==الأنواع==
تتوفر معظم البروتينات كيناز المنشط بالميتوجين على عدد من الخصائص المشتركة، على غرار التنشيط الذي يعتمد على حدثي [[فسفرة]]، وبنية مسار ثلاثية المستويات بالإضافة إلى مواقع متطابقة للتعرف على الركيزة. وهذه هي بروتينات الكيناز المنشطة بالميتوجين "الكلاسيكية". في المقابل لا تتوفر مجموعة أخرى على مواقع فسفرة مزدوجة، وتشكل مسارات على مستويين فقط، كما وتفتقر إلى الوظائف التي تتطلبها بروتينات الكيناز المنشط بالميتوجين الأخرى للارتباط بالركيزة. عادة ما يشار إليها باسم بروتينات الكيناز المنشطة بالميتوجين "غير النمطية". <ref name="pmid17161475">{{cite journal | vauthors = Coulombe P, Meloche S | title = Atypical mitogen-activated protein kinases: structure, regulation and functions | journal = Biochimica et Biophysica Acta | volume = 1773 | issue = 8 | pages = 1376–87 | date = Aug 2007 | pmid = 17161475 | doi = 10.1016/j.bbamcr.2006.11.001 }}</ref> لم يتضح بعد ما إذا كانت هذه البروتيناة غير النمطية تشكل مجموعة واحدة على عكس تلك الكلاسيكية.
==متتاليات التأشير==
[[صورة:Raf-activation-cycle-sketch.png|تصغير|مثال على الأداء الداخلي '''لبروتينات 3 كيناز المنشطة بالميتوجين''' : دورة تنشيط بروتينات '''راف''' عند الثدييات (نظرة عامة مبسطة للغاية). <ref name="pmid21779496">{{cite journal |vauthors=Matallanas D, Birtwistle M, Romano D, etal |title=Raf family kinases: old dogs have learned new tricks |journal=Genes Cancer |volume=2 |issue=3 |pages=232–60 |date=March 2011 |pmid=21779496 |pmc=3128629 |doi=10.1177/1947601911407323 }}</ref><ref name="pmid20883493">{{cite journal |vauthors=Alexa A, Varga J, Reményi A |title=Scaffolds are 'active' regulators of signaling modules |journal=FEBS J. |volume=277 |issue=21 |pages=4376–82 |date=November 2010 |pmid=20883493 |doi=10.1111/j.1742-4658.2010.07867.x }}</ref> ]]
تشكل بروتينات الكيناز المنشطة بالميتوجين عادة مسارات متعددة المستويات، وتتلقى مدخلات من عدة مستويات أعلى من كيناز الMAP الفعلي. على عكس آلية تفعيل '''بروتينات الكيناز المنشطة بالميتوجين''' و'''بروتينات 4 كيناز المنشطة بالميتوجين''' البسيطة نسبيا والتي تعتمد على الفسفرة ، تمتلك '''بروتينات 3 كيناز المنشطة بالميتوجين''' آلية تنظيم معقدة بشكل مذهل. تتطلب العديد من بروتينات كيناز المنشطة بالميتوجين''' المعروفة، مثل [[c-Raf]] أو [[MEKK4]] أو [[MLK3]] خطوات متعددة لتنشيطها. هي في العادة إنزيمات يتم التحكم فيها بشكل [[تفارغية|تفارغي]]، يتم حظرها بإحكام في حالة عدم نشاطها عن طريق آليات متعددة.
يتم في الخطوة الأولى الحد من فاعلية المثبط الذاتي الخاص بها عن طريق ربيطة أصغر (مثل ال[[عائلة راس|راس]] بالنسبة لـ[[c-Raf]] أو [[GADD45]] بالنسبة لـ[[MEKK4]] <ref name="pmid17242196">{{cite journal | vauthors = Miyake Z, Takekawa M, Ge Q, Saito H | title = Activation of MTK1/MEKK4 by GADD45 through induced N-C dissociation and dimerization-mediated trans autophosphorylation of the MTK1 kinase domain | journal = Molecular and Cellular Biology | volume = 27 | issue = 7 | pages = 2765–76 | date = Apr 2007 | pmid = 17242196 | pmc = 1899887 | doi = 10.1128/MCB.01435-06 }}</ref> أو [[بروتين 42 متحكم في انقسام الخلي|البروتين 42 المتحكم في انقسام الخلية]] (Cdc42) في حالة الـ[[MLK3]]. <ref name="pmid16253996">{{cite journal | vauthors = Du Y, Böck BC, Schachter KA, Chao M, Gallo KA | title = Cdc42 induces activation loop phosphorylation and membrane targeting of mixed lineage kinase 3 | journal = The Journal of Biological Chemistry | volume = 280 | issue = 52 | pages = 42984–93 | date = Dec 2005 | pmid = 16253996 | doi = 10.1074/jbc.M502671200 }}</ref> يحدث هذا عادة (ولكن ليس دائما) على مستوى غشاء الخلية، حيث ترتبط معظم منشطاتها (لاحظ أن البروتينات G الصغيرة ترتبط بشكل أساسي مع الغشاء لأسباب تتعلق بعملية البرنلة {{إنج|prenylation}}). يتبع هذه الخطوة تجانس وتغاير لنطاقات الكيناز التي تصير بعد هذه اللحظة من المكن الوصول إليها. تكشف البنى المعقدة التي تم تحديدها مؤخرا أن الدايمرات تتشكل في اتجاه يجعل كلا منطقتي ربط الركيزة خالية. <ref name="pmid19727074">{{cite journal | vauthors = Rajakulendran T, Sahmi M, Lefrançois M, Sicheri F, Therrien M | title = A dimerization-dependent mechanism drives RAF catalytic activation | journal = Nature | volume = 461 | issue = 7263 | pages = 542–5 | date = Sep 2009 | pmid = 19727074 | doi = 10.1038/nature08314 }}</ref> أهم من ذلك، يفرض حدث الدايمرة {{إنج|dimerisation}} هذا على مجالات بروتينات 3 كيناز المنشطة بالميتوجين تبني شكل نشط جزئيا. لا يتحقق النشاط الكامل إلا عندما تتحول هذه الدايمرات إلى فسفوريل على مستوى حلقات التنشيط الخاصة بها. يمكن أيضا تحقيق هذه الخطوة الأخيرة أو المساعدة على تحقيقها عن طريق بروتينات الكيناز المساعدة (بروتينات 4 كيناز المنشطة بالميتوجين). بمجرد أن يصبح بروتين 3 كيناز المنشط بالميتوجين نشطا تماما، فإنه يمكن أن يفسفر ركائز بروتينات 2 كيناز المنشطة بالميتوجين الخاصة بها، والتي تعمل بدورها على فسفرة ركائز بروتين كيناز المنشط بالميتوجين الخاصة بها.
==عند الحيوانات==
عند الثديات، يعد مسار [[كناز منظم بإشارات خارج خلوية|1 كيناز منظم بإشارات خارج خلوية أو 2 كيناز منظم بإشارات خارج خلوية]] (ERK1/2) النظام الأكثر تميزا لبروتينات كيناز المنشطة بالميتوجين. أهم منشطات المنبع لهذا المسار هي [[بروتين راف|بروتينات الراف]] ([[A-Raf]]، أو [[B-Raf]] أو [[c-Raf]])، بالإضافة إلى الوسطاء الرئيسيين في عملية الاستجابة لعوامل النمو ([[عامل نمو البشرة]]، [[عوامل نمو الأرومة الليفية|عامل نمو الأورام الليفية]]، [[عامل نمو مشتق من الصفيحات|عامل النمو المشتق من الصفيحات]]، وغيرها)؛ لكن في المقابل يمكن لبروتينات 4 كيناز المنشطة بالميتوجين الأخرى مثل "'''c-Mos'''" و"'''Tpl2/Cot'''" أن تلعب نفس الدور. تعمل جميع هذه الإنزيمات فسفرة وبالتالي تنشيط [[بروتين 2 كيناز 1 مزدوج الخاصية والمنشط بالميتوجين]] (MKK1) و\أو [[بروتين 2 كيناز 2 مزدوج الخاصية والمنشط بالميتوجين]] (MKK2)، والتي هي بدورها منشطات محددة للغاية لكل من [[بروتين كيناز 3 المنشط بالميتوجين]] (ERK1) و[[بروتين كيناز 1 المنشط بالميتوجين]] (ERK2). تحتوي هذه الفسفوريلايت الأخير على عدد من الركائز المهمة في عملية [[تكاثر الخلايا]]، وتقدم [[دورة الخلية]]، وكذا [[انقسام متساو|انقسام الخلايا]] و[[تمايز خلوي|تمايزها]] ([[ريبوسوم إس 6 كيناز]] (RSK)، [[عامل نسخ|عامل النسخ]] [[Elk-1]]، وغيرها).
===عند النباتات===
على الرغم من توفر النباتات على العدد الأكبر لجينات بروتين كيناز المنشط بالميتوجين، إلا أن دراسة مسارات بروتين كيناز المنشط بالميتوجين عندها تمت بوثيرة أقل من تلك التي من أصل حيواني أو فطري. مع أن إشاراتها تبدو معقدة للغاية، فإن إنزيمات '''بروتين 3 كيناز المنشط بالميتوجين''' و'''بروتين 4 كيناز المنشط بالميتوجين''' و'''بروتين 6 كيناز المنشط بالميتوجين''' لدى نبات [[رشاد أذن الفأر]]، على سبيل المثال هي واسطات رئيسية
في الاستجابة للصدمات التناضحية والإجهاد التأكسدي وكذا الاستجابة للبرد والمشاركة في الاستجابات المضادة للأمراض. <ref name="pmid21512321">{{cite journal | vauthors = Sinha AK, Jaggi M, Raghuram B, Tuteja N | title = Mitogen-activated protein kinase signaling in plants under abiotic stress | journal = Plant Signaling & Behavior | volume = 6 | issue = 2 | pages = 196–203 | date = Feb 2011 | pmid = 21512321 | pmc = 3121978 | doi = 10.4161/psb.6.2.14701 }}</ref><ref name="pmid20441529">{{cite journal | vauthors = Rodriguez MC, Petersen M, Mundy J | title = Mitogen-activated protein kinase signaling in plants | journal = Annual Review of Plant Biology | volume = 61 | issue = | pages = 621–49 | year = 2010 | pmid = 20441529 | doi = 10.1146/annurev-arplant-042809-112252 }}</ref> بالإضافة إلى ذلك، فهي تشارك أيضا في عملية [[تشكل حيوي|التشكل الحيوي]]، ذلك أن بروتينات 4 كيناز المنشطة بالميتوجين الطافرة تؤدي إلى حدوث حالة من ال[[قزامة|تقزم]] الشديد. <ref name="pmid21098735">{{cite journal | vauthors = Kosetsu K, Matsunaga S, Nakagami H, Colcombet J, Sasabe M, Soyano T, Takahashi Y, Hirt H, Machida Y | title = The MAP kinase MPK4 is required for cytokinesis in Arabidopsis thaliana | journal = The Plant Cell | volume = 22 | issue = 11 | pages = 3778–90 | date = Nov 2010 | pmid = 21098735 | pmc = 3015120 | doi = 10.1105/tpc.110.077164 }}</ref>
==انظر أيضا==
* [[ميتوجين]]
| |||