اختراق عام 1979: كيف تم اكتشاف العملية الغامضة لتعديل البروتين الجديد؟

في عام 1979، واجه المجتمع العلمي اكتشافًا رائدًا، فتح فصلاً جديدًا في فسفرة البروتين. وفي ذلك الصيف، أدت الدراسات التي أجريت على نشاط الكيناز المرتبط ببروتين T وv-Src في فيروسات البوليكيتيد إلى اكتشاف فسفرة التيروزين. تتضمن هذه العملية نقل الفوسفات (PO43−) إلى بقايا التيروزين في البروتينات، وذلك في المقام الأول عن طريق إنزيمات تسمى كينازات التيروزين.

يعتبر فسفرة التيروزين خطوة أساسية في نقل الإشارة وتنظيم نشاط الإنزيم.

بعد هذا الاكتشاف، أصبح Src كيناز تيروزين، مما أدى إلى زيادة سريعة في عدد كينازات التيروزين المعروفة. مع ظهور تكنولوجيا تسلسل الحمض النووي السريع وتقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل، ظهرت اكتشافات جديدة من كينازات التيروزين ومستقبلات كينازات التيروزين مثل الفطر بعد المطر. اعتبارًا من عام 2002، 58 من أصل 90 كيناز تيروزين بشري معروف هي كينازات تيروزين مستقبلة. وفي الوقت نفسه، تلعب فوسفاتازات البروتين 108 دور إزالة الفوسفات، مما يدل على العلاقة العدائية بين الكينازات والفوسفاتازات.

جوهر نقل الإشارة

كشف أوشيرو وكوهين عن الدور التنظيمي لفسفرة التيروزين في العمليات داخل الخلايا في عام 1980 وأظهرا كيف تؤثر على نشاط كيناز التيروزين في الخلايا الثديية. وقد أظهرت دراسات لاحقة أن هذا التغيير يشكل أساس مسار إشارات Ras-MAPK، الذي يشارك في نقل إشارات الانتشار. وتتضمن خطواته الأساسية ما يلي: <أول>

  • عامل النمو يرتبط بالمستقبلات
  • ثنائية المستقبلات والفسفرة الذاتية
  • اقتران المستقبلات ببروتينات المجال SH2 المحولة
  • تنشيط Ras وإشارات MAP kinase اللاحقة إلى الجينوم
  • تعمل هذه العملية التوصيلية على تحفيز نقل الإشارة من الجينات إلى المنتجات، مما يؤثر على نمو الخلايا وتكاثرها.

    فئات ووظائف كيناز التيروزين

    يمكن تقسيم كينازات التيروزين إلى فئتين رئيسيتين: كينازات التيروزين المستقبلة وكينازات التيروزين غير المستقبلة. تمتلك كينازات التيروزين المستقبلة مجال ارتباط خارج الخلية من الطرف الأميني والذي يمكنه الارتباط بالربيطات المنشطة؛ في حين أن كينازات التيروزين غير المستقبلة هي في الأساس بروتينات قابلة للذوبان داخل الخلايا، وبعضها يرتبط بالغشاء من خلال التعديلات ما بعد النسخ.

    تعمل بروتينات التيروزين كيناز على تحفيز نقل γ-فوسفات من ATP إلى بقايا التيروزين، في حين تكون فوسفاتات بروتين التيروزين مسؤولة عن إزالة الفوسفات. يعد هذا التوازن الديناميكي بين إطلاق وإعادة إدخال مجموعات الفوسفات أمرًا بالغ الأهمية لنمو الخلايا وتمايزها والعمليات الأيضية.

    الأدوار المتعددة لفسفرة التيروزين

    في إشارات عامل نمو الخلايا، هناك حاجة إلى فسفرة التيروزين لبعض البروتينات المستهدفة لتعزيز نشاطها الأنزيمي. تحت تحفيز عوامل النمو مثل EGF أو PDGF أو FGF، يمكن للمجال SH2 المقابل أن يرتبط بفوسفوتيروسين محدد، وبالتالي تعزيز تنشيط فوسفوليباز C.

    يمكن للإشارات المبكرة لفسفرة التيروزين أن تنظم بشكل فعال تكاثر الخلايا وهجرتها والتصاقها.

    بالإضافة إلى ذلك، يلعب فسفرة التيروزين أيضًا دورًا مهمًا في شكل الخلية والالتصاق والحركة. على سبيل المثال، يتم فسفرة بروتين p140Cap بسرعة في غضون 15 دقيقة بعد التصاق الخلية برباطات الإنترجرين. يوضح هذا الاستجابة السريعة الدور المركزي لفسفرة التيروزين في تنظيم سلوك الخلية.

    الارتباط بالمرض

    ترتبط التغيرات في نشاط كيناز التيروزين ارتباطًا وثيقًا بالعديد من الأمراض، بما في ذلك السرطان والسكري والعدوى المسببة للأمراض. إن فهم آلية الإشارة السلبية التي يتوسطها CD4 له أهمية كبيرة لدراسة الاستنزاف التدريجي للخلايا التائية CD4+ التي يسببها فيروس نقص المناعة البشرية. في حالة الإصابة بفيروس نقص المناعة البشرية، وسرطان الخلايا البائية الكبيرة المنتشرة الشبيهة بالخلايا البائية النشطة (DLBCL)، ينشط JAK1 السيتوكينات IL-6 وIL-10 من خلال آلية تنظيمية وراثية غير كلاسيكية، مما يدل على أن كينازات التيروزين تلعب دورًا رئيسيًا في دور في عملية المرض.

    التطلع إلى المستقبل

    إن اكتشاف وفهم فسفرة التيروزين لا يكشف فقط عن العمليات البيولوجية الأساسية في أنشطة الحياة، بل يفتح أيضًا إمكانيات جديدة في البحث الطبي والعلاج. ومع تقدم التكنولوجيا، فإن فهمنا لهذه العملية سيستمر في التعمق، مما قد يقودنا إلى إيجاد حلول لمزيد من الأمراض. فهل يمكننا، في الاستكشاف العلمي المستقبلي، أن نكشف المزيد من أسرار الحياة ونقدم مساهمات أعظم لصحة الإنسان؟

    Trending Knowledge

    الرقصة المثيرة بين عوامل النمو وكينازات التيروزين: كيف تغير مصير الخلية؟
    فسفرة التيروزين هي إضافة مجموعة فوسفات (PO43−) إلى حمض التيروزين الأميني في البروتينات وهي أحد الأشكال الرئيسية لفسفرة البروتين. يتم إنجاز هذا النقل عن طريق إنزيمات تسمى كينازات التيروزين. يلعب فسفرة
    nan
    في مجال التصميم المعماري ، اجتذبت الأنظمة الهيكلية الأنبوبية اهتمامًا واسع النطاق لمقاومة الرياح والزلازل الممتازة.يمكن لهذا النوع من الهيكل أن يمكّن تصميم المباني الخالية من الأعمدة حتى 50 طابقًا ،
    سر فسفرة التيروزين: لماذا هو مهم جدا لإشارات الخلايا؟
    <ص> تشير فسفرة التيروزين إلى عملية إضافة الفوسفات (PO43−) إلى الأحماض الأمينية التيروزينية في البروتينات، وهي أحد الأنواع الرئيسية لفسفرة البروتين. يعتمد هذا النقل على إنزيمات تسمى كينازات الت

    Responses