<ص>
يعد تلف الحمض النووي ظاهرة شائعة في مجرى الحياة. قد يتلف الحمض النووي أثناء انقسام الخلايا أو التحفيز البيئي أو التمثيل الغذائي اليومي. في هذه المرحلة، يجب على الخلايا إصلاح نفسها بسرعة وكفاءة لضمان الاستقرار الجيني. وفي السنوات الأخيرة، اكتشف العلماء بروتينًا يسمى NEDD8، والذي يلعب دورًا رئيسيًا في إصلاح تلف الحمض النووي. باعتباره بروتينًا شبيهًا باليوبيكويتين، يقوم NEDD8 بتعديل بروتينات معينة من خلال عملية تسمى NEDDylation، وبالتالي يؤثر على العمليات الفسيولوجية المختلفة للخلية.
"يرتبط تعديل NEDD8 ارتباطًا وثيقًا بمجموعة متنوعة من العمليات البيولوجية، ولا يقتصر الأمر على إصلاح الحمض النووي فحسب، بل يشارك أيضًا في تقدم دورة الخلية وتنظيم الهيكل الخلوي."
<ص>
الوظيفة الأساسية لـ NEDD8 هي الارتباط بـ Cullins (بروتينات عائلة Cullin)، وهي المكونات الرئيسية لـ رباطيات يوبيكويتين E3. يجب أن تخضع هذه الكولينات لعملية NEDDylation لتعمل بشكل صحيح وتنظم عملية اليوبيكويتين، وبالتالي فإن تنشيط NEDD8 ضروري لإصلاح تلف الحمض النووي.
عملية تنشيط وربط NEDD8
<ص>
كما هو الحال مع اليوبيكويتين وبروتينات SUMO، فإن تنشيط وربط NEDD8 يتطلب المعالجة عند الطرف C الخاص به. يتكون إنزيم التنشيط E1 لـ NEDD8 من وحدتين فرعيتين، APPBP1 وUBA3. يمكن للثنائي غير المتجانس المتكون من الجمع بين الاثنين أن يشكل وسيطًا ثيوإستريًا عالي الطاقة في تفاعل يعتمد على ATP، ثم ينقل NEDD8 المنشط إلى إنزيمات UbcH12 E2 ، والتي ترتبط في نهاية المطاف بالمواد الركيزة المختلفة. يكمن المفتاح في وجود رباط E3، وهو أيضًا شرط ضروري لتعديل NEDD8.
دور NEDD8 في إصلاح الحمض النووي
<ص>
تشير الأبحاث الحديثة إلى أن تراكم NEDD8 في مواقع تلف الحمض النووي هو عملية ديناميكية للغاية. وعلى وجه الخصوص، يلعب تعديل NEDD8 دورًا رئيسيًا في عمليات إصلاح الجينوم العالمي (GGR) وإصلاح استئصال النوكليوتيدات (NER). عندما تتضرر الخلايا بسبب الأشعة فوق البنفسجية، يتم تنشيط بروتين CUL4A بواسطة NEDD8، الذي يقوم بعد ذلك بإصلاح الحمض النووي لإزالة الأجزاء التالفة.
<ص>
بالإضافة إلى ذلك، يلعب NEDD8 أيضًا دورًا في إصلاح الكسور ذات الخيطين. يعد ربط النهايات غير المتجانسة (NHEJ) هو المسار الرئيسي لإصلاح كسور السلسلة المزدوجة. في هذه العملية، تشكل ثنائيات متغايرة Ku70/Ku80 بنية حلقية مستقرة حول نهايات الحمض النووي. ومع ذلك، بعد اكتمال عملية الإصلاح، يجب أن تكون الحلقة تمت إزالته. وإلا فإن هذا المتغاير من شأنه أن يمنع النسخ أو التضاعف. في هذا الوقت، يتم يوبيكويتين ثنائيات الكولين بطريقة تعتمد على تلف الحمض النووي وNEDDylation، مما يعزز إطلاق الكولين ومكونات NHEJ الأخرى.
إن تعديل NEDD8 أثناء إصلاح الحمض النووي ليس مجرد بداية للإصلاح، بل هو أيضًا مؤشر مهم لضمان صحة الخلية.
NEDD8 وعلاج السرطان
<ص>
ومع تعمق البحث، وجد العلماء أنه أثناء تطور السرطان، قد يكون إسكات جينات إصلاح الحمض النووي ناتجًا عن فرط ميثيل مناطق المحفز الخاصة بها، مما يؤدي إلى تفاقم عدم الاستقرار الجيني وزيادة خطر الإصابة بالخلايا السرطانية. زيادة كبيرة. ومن بين أنواع السرطان المختلفة، أظهر 17 سرطانًا شائعًا انخفاضًا في التعبير عن جينات إصلاح الحمض النووي، مثل سرطان الدم النقوي المزمن.
<ص>
يعد تنشيط NEDD8 أمرًا ضروريًا لمسارات إصلاح الحمض النووي. إذا تم تثبيط تنشيط NEDD8، فقد تموت الخلايا بسبب انخفاض قدرتها على الإصلاح، مما يؤدي إلى تراكم الضرر الجيني. قد يكون هذا أكثر وضوحا في الخلايا السرطانية مقارنة بالخلايا الطبيعية، وخاصة إذا كانت الخلايا السرطانية تعاني بالفعل من عيوب في إصلاح الحمض النووي بسبب التعديلات الجينية السابقة. أظهرت الدراسات أن عقار بيفونيديستات (MLN4924)، وهو عقار يعمل على تثبيط تنشيط NEDD8، أظهر فعالية جيدة في التجارب السريرية.
NEDD8 في الدراسات السريرية المسبقة
<ص>
وفي التجارب التي أجريت على الفئران، أظهرت الدراسة أن دواء بيفونيديستات كان قادرا على تثبيط تنشيط NEDD8، وبالتالي منع السمنة وعدم تحمل الجلوكوز المرتبط بها الناجم عن اتباع نظام غذائي عالي الدهون. وعلى نحو مماثل، ينظم NEDD8 أيضًا NF-κB، وتعتمد عملية تنشيطه على تحلل بروتين IκB، والذي يتطلب أيضًا مشاركة NEDD8. ومن خلال تثبيط NEDD8، لم يتأثر النقل النووي لـ NF-κB فحسب، بل تم إطالة بقاء الفئران أيضًا.
<ص>
وقد أظهر هذا البروتين، من خلال الأبحاث التي أجريت على NEDD8، أهميته على كافة مستويات الحياة، وخاصة في الحفاظ على سلامة الحمض النووي واستقرار الخلايا. كيف سيؤثر NEDD8 على علاجات السرطان المستقبلية؟ هل سيكون مفتاحًا لاستراتيجيات جديدة لمكافحة السرطان؟