معلومة

6.10: العوامل المساعدة والحفز - القليل من المساعدة من أصدقائي - علم الأحياء

6.10: العوامل المساعدة والحفز - القليل من المساعدة من أصدقائي - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

العوامل المساعدة ودفع الإلكترون: المصادر والمصارف

لإنشاء الروابط وكسرها ، يجب تحريك الإلكترونات. في رسم آليات التفاعل ، أظهرنا كيف انتقلت الإلكترونات من "المصادر" إلى "الأحواض". في العديد من التفاعلات المحفزة بالإنزيم ، تُستخدم مشتقات الفيتامينات كركائز أو "عوامل مساعدة" أو "أنزيمات مساعدة" لتسهيل تدفق الإلكترونات في تكوين الرابطة وانكسارها. تتضمن بقية التفاعلات مشتقات الفيتامينات كجزء من تفاعل محفز بالإنزيم.

ارسم آليات معقولة لكل تفاعل من التفاعلات أدناه ، موضحًا تدفق الإلكترونات من المصدر إلى الحوض. قد يكون المصدر غالبًا زوجًا من الإلكترونات على أنيون تم تكوينه عن طريق إزالة بروتون مسبقًا من الذرة بواسطة قاعدة عامة. يمكن أن يكون الحوض عبارة عن كربونيل O يستقبل زوجًا من الإلكترونات من إحدى روابط C-O المزدوجة للكربونيل. عندما يتم تكوين رابطة للكاربونيل ، يجب أن تنفصل إحدى الروابط المزدوجة مع انتقال الإلكترونات (مؤقتًا إذا كان التفاعل عبارة عن تفاعل بديل محب للنيوكليوفيلي) إلى Carbonyl O ، وهو حوض ممتاز لأنه كهرسلبي للغاية. الحوض الأفضل هو N موجب من أيون الإيمينيوم ، ونعرض أمثلة على ذلك أدناه.

غالبًا ما تكون العوامل المساعدة التي تصادف تفاعلات الإنزيم المحفزة عبارة عن مشتقات فيتامينية. سوف ندرس المزيد عن بعضها لاحقًا. يتم عرض "الأجزاء التجارية" للعوامل المساعدة أدناه فقط.

1. RX TYPE - نزع الكربوكسيل العفوي من أحماض بيتا كيتو (لا يلزم وجود عامل مساعد ، على الرغم من أن التحفيز النووي بواسطة أمين من خلال تكوين قاعدة شيف سوف يسرع التفاعل.)

2. نوع RX - نزع الكربوكسيل من أحماض ألفا كيتو - يتطلب بيروفوسفات الثيامين - TPP ، أحد مشتقات الثيامين - فيتامين ب 1 ، الذي يسبب نقصه البري بري. يرتبط TPP تساهميًا بالإنزيم ، كما هو الحال في نازعة هيدروجين البيروفات و alpha-ketoglutarate dehydrogenase. الجزء الأول من رد الفعل. لا يعكس عدد الأسهم المؤدية إلى المنتج العدد الفعلي للخطوة.

جمول: ثيامين ثنائي الفوسفات المعتمد على إنزيم بيروفات ديكاربوكسيلاز (1pyd)
(انتقل إلى جزيء العرض الأيسر ، اختر عارض Jmol).

3. نوع RX - REDOX باستخدام NAD +. يتطلب فيتامين النيكوتينك أسيد ، ويسمى أيضًا النياسين (فيتامين حمض النيكوتين. نقص فيتامين أ يسبب البلاجرا. يتم تعديله كيميائيًا لتشكيل NAD +.

4. نوع RX - نزع الكربوكسيل المؤكسد.

5. نوع RX - التطهير بالأكسدة (تلميح: استخدم NAD قبل الماء في الآلية).

Jmol: محدث Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (NAD) Jmol14 (Java) | JSMol (HTML5)

إنزيمات فوسفات بيريدوكسال

فوسفات البيريدوكسال (PLP) مشتق من فيتامين ب 6 أو البيريدوكسال. يسبب النقص التشنجات وفقر الدم المزمن والاعتلال العصبي. يساعد في العديد من التفاعلات (محفزة بواسطة الإنزيمات المعتمدة على PLP). يرتبط PLP تساهميًا ببقايا اللايسين في وصلة قاعدة شيف (الأديمين). في هذا الشكل ، يتفاعل مع العديد من الأحماض الأمينية الحرة (كركائز) ليحل محل قاعدة شيف إلى Lys من الإنزيم بقاعدة شيف إلى ركيزة الأحماض الأمينية. أولا مراجعة لتشكيل قاعدة شيف.

PLP: الهيكل والتعلق التساهمي بالإنزيم

للتفاعلات 6-8 ، افترض أن ركيزة الأحماض الأمينية موجودة في قاعدة شيف مع PLP.

كتب ويليام جينكس في نصه الكلاسيكي ، الحفز في الكيمياء:

"لقد قيل أن الله خلق كائنًا حيًا تم تكييفه خصيصًا لمساعدة عالم الأحياء في العثور على إجابة لكل سؤال حول فيزيولوجيا الأنظمة الحية ؛ إذا كان الأمر كذلك ، فلا بد من الاستنتاج أن فوسفات البيريدوكسال تم إنشاؤه لتوفير الرضا والتنوير لهؤلاء. علماء الإنزيمات والكيميائيين الذين يستمتعون بدفع الإلكترونات ، حيث لا يشارك أي أنزيم آخر في مجموعة متنوعة من التفاعلات ، في كل من أنظمة الإنزيم والنموذج ، والتي يمكن تفسيرها بشكل معقول من حيث الخصائص الكيميائية للأنزيم المساعد. يتم إجراء معظم هذه التفاعلات ممكن من خلال ميزة هيكلية مشتركة. أي أن سحب الإلكترون نحو ذرة النيتروجين الموجبة للإيمين وإلى حوض الإلكترون في حلقة البيريدوكسال من ذرة كربون ألفا للحمض الأميني المرفق ينشط جميع البدائل الثلاثة لهذا الكربون للتفاعلات التي تتطلب سحب الإلكترون من هذه الذرة ".

النمذجة الجزيئية: PLP: Tyrosine Aminotransferase Jmol (من PDB)

6. RX TYPE - α-DECARBOXYLATION من الأحماض الأمينية.

7. نوع RX - القضاء على بيتا من سيرين. مثال: سيرين ديهيدراتاز. (تلميح: قم بإزالة H على α-C أولاً) ، ثم OH)

8. RX TYPE - تخلص من الأحماض الأمينية. (تلميح: قم بإزالة H من α-C أولاً)

تعمل إنزيمات PLP أيضًا على تحفيز تفاعلات النقل ، ومثال على ذلك موضح أدناه:

حمض أميني 1 + حمض ألفا كيتو 1 <==> حمض ألفا كيتو 2 + حمض أميني 2 على سبيل المثال:

الأول ، المرتبط بـ PLP من خلال رابط قاعدة شيف ، يفقد α-H ، ويشكل كيتيمين من خلال تفاعلات توتوميرزيشن ، والتي تتحلل في النهاية لتشكيل أوكسالاسيتات وبيريدوكسامين. يتفاعل pryidoxamine مع α-ketoglutarate في عكس التفاعلات الثلاثة الأولى لـ Glu.

9. RX TYPE - ACETYLATION: إن "أنهيدريد الخل" لتفاعلات الأستلة البيولوجية هو acetyl-CoA ، وهو مشتق من حمض البانتاثنيك فيتامين ، والذي يحتوي على ثيول حر. يتم أسيتيله في الثيول في العديد من التفاعلات الأيضية لإنتاج acetylCoA الذي يحتوي على رابطة thioester ، وهو كاشف أسيتيل بيولوجي. يمكن شق هذا الجزيء بطريقة طاردة للطاقة ويرجع ذلك جزئيًا إلى الرابطة الضعيفة بين الأسيتيل C و Sk مما يؤدي إلى نقل مجموعة الأسيتيل. لقد ناقشنا سابقًا أهمية هيستون Lys acetylation بواسطة هيستون أسيتيلاز في التحكم في التعبير الجيني.

10. RX TYPE - METHYL TRANSFERAS:

يعد التعديل الإضافي بعد الترجمة لبروتينات هيستون ، الميثيل ، طريقة أخرى يتم فيها التحكم في نسخ الجينات. عامل methylating في الطبيعة هو S-adenosine methionine ، وهو مشتق من الميثيون الذي يتم ميثيله بواسطة مشتق فيتاميني آخر ، وهو رباعي هيدروفولات (من حمض الفوليك). SAM عبارة عن ركيزة لإنزيمات الميثلة التي تنقل مجموعة الميثيل إلى البروتينات والحمض النووي. يتصور التفاعل أدناه مثيلة البروتين في سلسلة جانبية Lys.

11. RX TYPE - CARBOXYLATIONS (تضاف)


رحلة My ChemE

مرحبًا بالجميع ، لقد انتهيت أخيرًا من NUS. لقد مرت 4 سنوات ممتعة وأنا بالتأكيد أعتز بكل لحظة.

كعربون تقديري لكل من دعم رحلتي الجامعية بطريقة أو بأخرى ، قمت بإصدار جميع أوراق المساعدة الخاصة بي وحلول البرنامج التعليمي وإجابات PYP وما إلى ذلك على Dropbox وعلى هذا الموقع (انقر فوق TAB أعلاه). آمل أن يساعد هذا في تخفيف بعض الضغط غير الضروري والسطو الإضافي & # 8211 خاصة بالنسبة للوحدات الأساسية في الهندسة الكيميائية & # 8211 ونأمل أن يتيح لك استخدام الوقت الإضافي (؟) للفرص الأخرى التي تقدمها NUS وخارجها. مع التغيير في المناهج الدراسية ، أعتقد أن هناك الكثير من الطرق التي يمكنك اتباعها ، وبالتالي لا تتردد في تحقيق أقصى استفادة منها. في ملاحظة جانبية ، آمل أيضًا أن يتمكن شخص ما من فعل الشيء نفسه (إنشاء حلول PYPs) للدفعات المستقبلية لأنني أفهم أنه يتم التخلص التدريجي من العديد من الوحدات الحالية. آمل حقًا أن تكون بيئة التعلم في NUS بيئة رائعة حيث يساعد الطلاب بعضهم البعض على النجاح.

لجميع الطلاب هناك ، استفد بشكل كامل من وقتك في الجامعة. إن CAP الخاص بك ليس كل شيء & # 8211 ، اذهب إلى هناك ، واحصل على تجارب قيمة ، وقم بإجراء اتصالات ذات مغزى ، وأعتقد أنك ستكتشف في النهاية المزيد عن نفسك وما تريد القيام به في المستقبل.


الوحدة 1: البيولوجيا التركيبية والعقيدة المركزية

مرحبًا بك مرة أخرى ، سنتحدث الآن عن شيء ربما يتعامل مع موضوع ما
حوالي 30 سنة. في الواقع ، تقع هذه المنطقة بأكملها ضمن مجال يسمى التركيبي
مادة الاحياء.
الكيمياء التركيبية مثل الكيمياء العضوية الاصطناعية هي أساسًا تصنع كيانات جديدة وجديدة
الجزيئات إما أن تصنع جزيئات جديدة أو قد تكون بعض المنتجات الطبيعية
الموجودة في النبات أو الكائنات الحية الدقيقة الأخرى. يمكن أن تكون المواد الاصطناعية مثل موادنا الاصطناعية
نسيج (قائم على البوليمر) ومن ثم يكون لديك نسيج طبيعي قد يكون مصنوعًا من القطن.
تم طرح سؤال مفاده أنه يمكننا تجميع كيانات بيولوجية نموذجية؟ هل يمكننا صنعها
صناعيا أو مصطنعا في المختبر ، وجعلهم يقومون بردود الفعل أو تنفيذ
وظائف ، ما هي البروتينات أو الجزيئات الحيوية الأخرى التي تقوم بها؟ لذا ، هل من الممكن تصميم ملفات
أنظمة التحفيز الخاصة بها ، والتي تشبه الإنزيمات؟ إذن ، هذا أحد مجالات البيولوجيا التركيبية
حيث نحاول صنع إنزيمات اصطناعية لتحفيز تفاعل معين.
تذكر أن الطبيعة أعطتنا هذه البروتينات التي تعمل كإنزيمات. كم عدد الانزيمات
هناك؟ يمكن أن يكون عددًا كبيرًا وهذا صحيح. ما نوع التفاعلات التي يحفزونها؟ الذي - التي
يعتمد أيضًا على طبيعة الإنزيم ، لكني أعطيتك ست فئات من الإنزيمات:
أوكسيدوروكتاز ، ترانسفيراز ، هيدرولاز ، لياز ، إيزوميراز وأخيراً ليجاز. الآن ، متى أنت
عزل الإنزيمات من المصادر الطبيعية (حيث لا يمكن عزل الإنزيمات عن مصادر غير طبيعية
مصادر) ، هذه الإنزيمات في الواقع مصنوعة من الطبيعة لتحفيز تفاعل معين.
يبحث الكيميائيون العضويون دائمًا عن محفزات لتحفيز تفاعلاتهم. الآن ، عدد
التفاعلات العضوية المبلغ عنها ضخمة وهناك أنواع مختلفة من التفاعلات ولكن عدد
قد يتم تقييد التفاعلات الكيميائية الحيوية. في الواقع هو مقيد لأنه يعتمد على
عدد الإنزيمات المتوفرة.

أعطي مثالا هناك رد فعل مشهور جدا يسمى Diels Alder
تفاعل. إذن ، ما الذي صنع هنا؟ أنت تصنع مركبًا دوريًا تعيد الروابط المزدوجة ترتيبه
وتحصل على الهكسين الحلقي ، ويسمى هذا أيضًا تفاعل إضافة سيكلو [4 + 2].
من أجل الحصول على رد فعل Diels Alder ، عليك أن تأخذ هذين النظامين: الأول هو
بوتادين وآخر هو الإيثيلين. عليك أن تأخذهم في قارورة ، أضف المذيب ثم
قم بتسخينه ما لم تقم بتسخينه ، لن يستمر هذا التفاعل. على الرغم من وجود بعض Diels Alder
التفاعلات التي تحدث عند درجة حرارة منخفضة ، لكن معظمها يحتاج إلى ارتداد
مذيب في درجة حرارة عالية.
تحدث تفاعلات الإنزيم عند أي درجة حرارة؟ تحدث في المجال البيولوجي
درجة الحرارة. ما هي درجة الحرارة البيولوجية؟ درجة الحرارة البيولوجية في النظام البشري هي
حوالي 37 درجة مئوية. لذلك ، في أجسامنا ، عند حوالي 37 درجة مئوية ، تحدث ردود الفعل. للإنزيمات والتدفئة
له تأثير سلبي على نشاطه. إذا قمت بتسخين الإنزيم ، ماذا يحدث؟ الانزيمات
مطوية في الواقع في شبكة ثلاثية الأبعاد التي أظهرناها والتي تسمى شبكة ثلاثية الأبعاد
بنية. لذلك ، بينما نقوم بتسخين الإنزيم ، يكون التشكل المطلوب لتحفيز
يتغير رد الفعل وإذا تغير ذلك ، فإن الإنزيمات ستفقد النشاط في النهاية.
لذلك ، يمكن للإنزيمات تحفيز التفاعلات في درجة حرارة الغرفة أو درجة الحرارة البيولوجية (30 إلى
37 درجة مئوية). لذا ، هل يمكننا تصميم إنزيم لتفاعل ديلس ألدر؟ إذا استطعنا تصميم إنزيم
ثم نقوم بتوليف ذلك بعد ذلك سيكون لدينا هذا التفاعل الذي سيتم تحفيزه بواسطة

إنزيم. لماذا البيولوجيا التركيبية مطلوبة؟ لأن السؤال هو ما إذا كان هناك أي
الانزيم الذي يقوم برد فعل Diels Alder هذا أم لا.
اليوم ، هناك عدد قليل من الإنزيمات المتاحة لتنفيذ تفاعل ديلس ألدر ، ولكن قد تكون 20 إنزيمات
قبل سنوات ، اعتقد الناس أن هذا التفاعل المحيطي لا يمكن تحفيزه بواسطة الإنزيمات.
لذلك ، كانوا بعد صنع هذا النوع من الأنظمة البيولوجية بمساعدة علم الأحياء. انا سوف
يوضح لك كيف يمكنك صنع تلك الإنزيمات الاصطناعية أو الاصطناعية مثل الجزيئات ، مثلك
لا يمكن تسميتها بالأنزيمات لأن الإنزيمات طبيعية. لذلك ، فهي إنزيم مثل الجزيئات.
خذ حالة عامة. أريد أن أحصل على رد فعل حيث توجد الركيزة A ، أريد تحويلها
في المنتج B. أولاً ، سأبحث عما إذا كان هناك أي إنزيم يقوم بهذا التفاعل.
افترض أنه لا يوجد إنزيم متاح للقيام بهذا التفاعل. في الواقع العديد من المواد العضوية
لا يتم تحفيز التفاعلات بواسطة الإنزيمات التي نقوم بها عادة في المختبر.
من ناحية أخرى ، هناك أنواع مختلفة من الإنزيمات التي تستخدم في العضوية الاصطناعية
الكيمياء لإجراء بعض التحولات. الآن ، افترض أن هذا التحويل من A إلى B ،
لا يوجد إنزيم متاح إذا كانت الإنزيمات متاحة ثم لن يكون الناس كذلك
ذهبوا بعد صنع إنزيمات جديدة لتحفيز هذا التفاعل. لأن الانزيمات كانت
تم تصميمه وصنعه في النهاية من خلال التطور بطبيعته. صنعت الطبيعة هذه الإنزيمات
مثالي لردود فعل معينة أو انتقائية لردود فعل معينة عبر الملايين والملايين من
سنوات.
إذا كنت تعتقد أن الطبيعة هي حرفي أو حرفية ، فقد جرب كل هذه الأشياء
وخرجت في النهاية بأفضل بروتين يمكن أن يكون بمثابة الإنزيم. بالنسبة إلى
نفس النوع من الإنزيم ، سيكون من الصعب جدًا منافسة النظام الطبيعي. عادة
يبحث الناس في البيولوجيا التركيبية عن التفاعلات التي لا يعرف عنها أي إنزيم.
لنفترض أنه بالنسبة لهذا التحول من A إلى B ، لا يوجد إنزيم معروف ولكني أريد
إنزيم مثل محفز. هناك محفزات مختلفة في الكيمياء العضوية تستخدم مثل
محفز ذو أساس معدني انتقالي ، محفز ويلكنسون ، نيكل روني ، بلاديوم على الفحم
هذه محفزات بعضها متجانسة وبعضها غير متجانسة. نحن لا نتحدث عنه
تلك الأنواع من المحفزات التي نتحدث عنها هي محفز تكون آلية تفاعله شديدة للغاية
على غرار الانزيم. إذن ، كانت تلك رغبة الكيميائي العضوي.
إذا نجحت هذه الإستراتيجية ، وكنت قادرًا على تحفيز رد فعل A إلى B ، إذن
باتباع نفس الإستراتيجية ، يمكنك تحفيز التفاعل من C إلى D. لذلك ، لأي تفاعل

المعروف أنه يحدث في الكيمياء العضوية الاصطناعية ، يمكنك فعليًا تصميم إنزيم
مثل المحفز. إذن ، هذا هو السيناريو بأكمله على الرغم من أننا بعيدين عن هذا الموقف الذي نحن فيه
لدينا محفز لكل تفاعل لا تزال هناك بعض الصعوبات. سأخبرك ما هو
الصعوبات ولكن الفكرة هي أن يكون هناك محفز يحفز التفاعل حيث لا يوجد إنزيم محتمل
معروف.
وإذا كانت استراتيجيتك صحيحة ، وإذا كان مبدأك صحيحًا ، فمن الناحية النظرية ، يمكنك التحفيز
أي رد فعل. بالطبع ، هناك سؤال واحد سيُطرح ما هي آلية ذلك
هذا التفاعل العضوي؟ ما لم تكن تعرف الآلية ، فلن تتمكن من تصميم ملف
انزيم اصطناعي مثل محفز. لماذا الآلية مطلوبة؟
لأنه إذا كنت تعرف الآلية ، فأنت فقط تعرف ما هي حالة الانتقال لـ
تفاعل. من أجل معرفة الحالة الانتقالية ، تحتاج إلى معرفة آلية
تفاعل. افترض أنه بالنسبة للتفاعلات SN2 و SN1 ، فإن الحالة الانتقالية لكلا التفاعلين هي
مختلف. لذا ، ما لم تكن تعرف الآلية ، فلن تعرف حالة الانتقال
هو سبب إنشاء الآلية.
اليوم مع تقدم تقنيات التحليل الطيفي ، ظهرت العديد من آليات
تم الكشف عن التفاعلات العضوية. لذا ، فإن الآلية ليست مشكلة أكبر بكثير
أيام نعرف الآلية. لذا ، إذا عرفنا الآلية ، فيمكننا رسم
حالة انتقالية. من الصعب أيضًا تحديد بنية الحالة الانتقالية بدقة.
تذكر ما هي الحالة الانتقالية؟ حيث يكون تكوين الرابطة وكسر الرابطة تقريبًا
في منتصف الطريق لم تكتمل. قد يكون البعض ثلاثة أرباع من خلال هذا يعني ، و
يكون كسر الرابطة أكثر وتكوين الرابطة أقل. لذلك ، من الصعب جدًا معرفة ملف
الهيكل الفعلي للحالة الانتقالية. ولكن يمكن للمرء أن يعتبر الوسيط المتورط في
تفاعل. لقد أخبرتك في المرة الأخيرة أنه وفقًا لبنية دولة الانتقال المفترضة لهاموند
يشبه في الغالب الوسيط لذلك التفاعل وهذا ببساطة لأن الطاقة
مخطط الملف الشخصي هو شيء من هذا القبيل.
إذن ، هذا هو وسيطك وهذه هي حالتك الانتقالية. الآن هناك نوعان من الانتقال
تنص على رد الفعل هذا ، ومع ذلك ، فإننا نبحث دائمًا عن أبطأ خطوة في التفاعل
يحدد معدل التفاعل. لذلك ، هذا يحتوي على طاقة تنشيط أعلى من ذلك بكثير
من طاقة التنشيط للخطوة الثانية وهذا هو الوسيط. الآن هذا يعني ،
سنكون مهتمين بمعرفة ما هو هيكل هذه الحالة الانتقالية وهذا هو الأقرب في
الطاقة مع الوسيط وليس مع الركيزة أو المنتج.

أنت تعلم أنه يمكن عزل بعض الوسطاء ، ويمكن إثبات وجودهم ، وإثبات وجودهم
يمكن توقع الهياكل. لذا ، إذا كنت تعرف هيكل الوسيط يمكنك أن تفترض
أن هذا سيكون له هيكل مشابه جدًا لهيكل الوسيط.
الآن ، كيف نطور إنزيمًا مثل المحفز؟ المبدأ بسيط للغاية كما تعلم
أنه في تحفيز الإنزيم ، ترتبط الركيزة بالإنزيم ، ثم تنتقل إلى الحالة الانتقالية
ترتبط حالة الانتقال أيضًا بالإنزيم ثم تنتقل إلى المنتج المنتج
كان مرتبطًا في البداية بالإنزيم ثم يتم تحريره. الآن ، من بين هذه الأنواع الثلاثة
(الركيزة ، الحالة الانتقالية والمنتج) ، يقدم الإنزيم ترتيبًا متنوعًا من الاستقرار إلى
الركيزة وحالة الانتقال والمنتج.
يوفر الإنزيم أقل استقرار للمنتج لأنه يجب إطلاق المنتج بشدة
بسرعة بحيث يتم صنع جزيئات إنزيم جديدة. هذه الحالة الانتقالية هي التي هي
استقر معظم لأن ذلك سيخفض طاقة التنشيط. لذا ، من بين هذه الأنواع الثلاثة ،
ستكون حالة الانتقال هي الأكثر استقرارًا بواسطة الإنزيم. هذا يعني ، حالة الانتقال
له بنية هندسية وإلكترونية أكثر تكاملاً للهيكل
للموقع النشط في الانزيم.
(راجع وقت الشرائح: 15:34)

لذا ، ما تحتاجه هو أن تصنع بروتينًا مثل جزيء ويجب أن يحتوي على بعض
موقع مكمل إلكترونيًا وهندسيًا للحالة الانتقالية.

لذلك ، لنفترض أن هذا هو الموقع النشط لحالة الانتقال ، فإن الركيزة تذهب وتربطها بعد ذلك
تصبح حالة انتقالية ويتم تثبيتها من خلال أنواع مختلفة من التفاعل الضعيف. حاليا
السؤال هو كيف ننشئه؟ لذلك ، تتلخص المشكلة في إنشاء الموقع النشط في
الانزيم.
الآن ، ما هي التقنية التي اعتمدها الناس؟ نحن نعلم أنه إذا كان جسيمًا أجنبيًا أو
يدخل كائن غريب إلى أجسامنا ، ويتولد شيء ما في مجرى الدم وهذا هو
ما يسمى بالجسم المضاد. لذلك ، عندما يأتي جزيء ما ويغزو ويكون في الدم
تداول ثم ماذا يحدث؟ بعض الجزيئات يصنعها نظام أجسامنا
يدرك على الفور أن بعض المواد الغريبة قد دخلت في جسدي لذلك هناك
شيء ما يسمى الاستجابة المناعية.
لذا ، فإن استجابتنا المناعية تستغرق بعض الوقت ثم تقوم على الفور بتصنيع الأجسام المضادة.
ما هي هذه الأجسام المضادة؟ الأجسام المضادة هي التي تتعرف على الغزو
وهذا يعني أن هذا الجسم المضاد له بنية مكملة للغزو
هيكل الجزيء وإلا فإنه لا يمكن التعرف على الجزيئات الغازية.
تذكر أن الجزيء الغازي يسمى المستضد. الآن ، إذا كان بإمكانك إنتاج الأجسام المضادة
ضد هذا ، فإن الجسم المضاد سيكون له شكل هندسي سيبدو بالتأكيد شيئًا ما
هذا من أجل الحصول على التكامل ضد المستضد.
إذن ، ما قلته بشكل أساسي؟ أنه إذا دخل جزيء ما إلى الجسم فهناك مناعة
الاستجابة وبعض البروتينات التي هي أجسام مضادة (تسمى أيضًا الغلوبولين المناعي)
ولدت والتي لها هيكل مكمل للمستضد. الآن ، افترض أنني أصنع ملف
المستضد الذي يشبه الحالة الانتقالية للتفاعل.
لذا ، مستضدي الخاص بي هو في الأساس الحالة الانتقالية ، لكن تذكر أن حالات الانتقال شديدة جدًا
غير مستقرة وعابرة في الطبيعة. لذلك ، من الأفضل أن يتم تقريب هذا إلى الهيكل الوسيط
لأن الوسيط يكمن في الحد الأدنى للطاقة. إذا ذهبت إلى جانب الكيمياء الفيزيائية الآن
إذن ما الذي يمكن عزله هنا؟ الركيزة والمتوسطة والمنتج قابلان للعزل.
هذا هو الوسيط الذي يعني أن الوسيط لديه استقرار. لذا ، يمكنك صنع شيء ما
الذي يشبه الوسيط. الآن ، افترض أن لديك الوسيط في متناول اليد. وبالتالي،
ماذا يجب أن أفعل؟ يجب أن أحقن الوسيط في الفئران. لن أحقن الإنسان
الجسم ، لأن ذلك لن يسمح أخلاقيا غير صحيح.

إذن ، أنت تحقن الفئران ثم ماذا سيحدث؟ أتوقع أنه سيكون هناك
استجابة مناعية في الفئران وإذا كانت هناك استجابة مناعية ، فستكون الأجسام المضادة
ولدت. وإذا تم تكوين الأجسام المضادة ، فإن هذه الأجسام المضادة سوف تتعرف على ذلك
وسيط لأن هذا هو مستضدك الآن. لذلك ، سيتم التعرف على هذا الجزيء بواسطة
الأجسام المضادة وبعد ذلك سوف ترتبط بهذا الوسيط.
ثم هناك عمليات بيولوجية معقدة (عمليات مناعية) والتي في النهاية
يدمر المستضد. لذا ، عد الآن مرة أخرى ، أريد أن يكون لدي محفز لتحفيز
رد فعل أ على ب. أعرف آلية رد الفعل هذه الآلية لها وسيط
أنتجت بين الركيزة والمنتج أعرف هيكل الوسيط.
. إذا أخذت المادة الوسيطة (التي لديها بعض الاستقرار) وحقنتها في الفئران ، فماذا
يجب أن يحدث؟ ماذا أتوقع؟ أتوقع أنه سيتم إنشاء الأجسام المضادة بسبب
الجزيء الوسيط هو جسيم غريب. وإذا عزلت هذه الأجسام المضادة
الأجسام المضادة هي تلك التي ستتعرف على المستضد في هذه الحالة يكون المستضد هو
متوسط.
إذن ، ستكون هذه الأجسام المضادة هي المحفز الخاص بي ، لذا أضفت هذه الأجسام المضادة إلى أ. لذا ، الآن ،
تبدو حالة الانتقال من A إلى B مشابهة جدًا للحالة المتوسطة وفقًا لـ Hammond's
افترض أن الأجسام المضادة ستثبت الآن حالة الانتقال. إذا كانت الحالة الانتقالية
استقرت ، وهذا يعني أن طاقة التنشيط ستنخفض مما يعني أن الانتقال
الحالة سيتم تحويلها بسهولة إلى المنتج "ب" ، لذلك ، هذه هي الفكرة الكاملة لهذا الموضوع
علم الأحياء الاصطناعية. للبيولوجيا التركيبية مجالات أخرى. نحن نركز فقط على كيفية القيام بذلك
صنع الإنزيمات الاصطناعية أو الإنزيمات مثل الأنظمة من خلال استجابتنا المناعية.
الأساس كله هو أنه يجب عليك استخدام الاستجابة المناعية المتوفرة في لقمة العيش
نظام مثل الفئران أو الإنسان لأن جهاز المناعة لدينا يحمينا من العدوى أو
وكلاء الغاز من الخارج. الآن هناك بعض المشاكل التي سنضطر إلى حلها
مناقشة. سنناقش أيضًا ما هي الأجسام المضادة وكيف تبدو.
وبعد ذلك سنتحدث أيضًا عن المشكلة التي تجعل أي جزيء غريب ينتج أجسامًا مضادة
في نظامنا أم لا؟ لذلك ، فهذه مهمة جدًا لأن بعض المستضدات أو بعض الجزيئات
إذا تم حقنها في الجسم ، فقد تنتج أو لا تنتج أجسامًا مضادة. المثال الكلاسيكي هو ذلك
عندما نمرض ماذا نفعل؟ نحن نأخذ دواء. ما هي الأدوية؟ وهذه هي
الجزيئات الصغيرة لن تجد أبدًا دواءً وزنه الجزيئي كبير جدًا
غير ممكن.

ما تفعله ، أنت تأخذ جزيئات صغيرة فقط كأدوية وإذا أخذت الجزيئات الصغيرة.
إذا تم تطوير مناعة ضد جزيء الدواء الصغير ، فلن يعمل الدواء
المخدرات. وهذا يعني أن الأجسام المضادة لا تتولد ضد الجزيئات الصغيرة. لذلك ، هذا هو ملف
حجر عثرة هنا على الرغم من أن النظرية تبدو جيدة جدًا أنني يجب أن أتناول المانع ،
حقنها في الفئران ، وعزل الأجسام المضادة التي ينبغي أن تحفز التفاعل ، ولكن الأجسام المضادة
لا تتولد ضد جزيئات صغيرة.
عندما تتحدث عن هذه التفاعلات ، تكون هذه التفاعلات بشكل أساسي بين جزيئات صغيرة ،
لا تحتوي على أي جزيئات كبيرة. لذا ، يجب أن نناقش هذا يعني ، الجزيئات الصغيرة
ليست مناعة. ما هو الاستمناع؟ إذا فشلت بعض الجزيئات في تطوير المناعة
استجابة ، إذن هذا ليس مناعيا. وإذا أثار الجزيء الغازي مناعة
استجابة داخل الجسم ، وبالتالي تولد الأجسام المضادة ، ثم تلك الجزيئات
تسمى المستضدات. إذن ، ما الذي تفعله الجزيئات الصغيرة في الجسم؟ الجزيئات الصغيرة
في بعض الأحيان تعطي استجابة تسمى الاستجابة الأرجية. العديد من الجزيئات الصغيرة
عندما يدخلون الجسم ، تبدأ الحكة أو تظهر بعض الطفح الجلدي وهي حساسية
تفاعلات. مثل بعض الناس لديهم حساسية من البنسلين ، لكن لا أحد سيطور مناعة
استجابة ضد هذه الجزيئات الصغيرة ، لذلك ، فإن الجزيئات الصغيرة ليست مناعة.
لذا ، انس أمر عزل الأجسام المضادة بحقن جزيئات صغيرة. لذا ، عليك أن تتبع
بعض الإستراتيجيات الأخرى.
(راجع وقت الشرائح: 25:57)

أعتقد أننا أخبرناك بالفعل أن الأجسام المضادة تتولد أساسًا ضد المستضد
الغزوات. يمكن أن تكون كائنات حية ، يمكن أن تكون فيروسات ، يمكن أن تكون جزيئات كبيرة من الأجسام المضادة
ولدت وتسمى هذه العملية بالاستجابة المناعية. الآن ، هناك نوعان من
المناعة: أحدهما يسمى المناعة الخلوية والآخر يسمى المناعة الخلطية. خلوي
تحمي المناعة من الخلايا المصابة بالفيروس أو طفيليات الفطريات والأنسجة الغريبة. وبالتالي
بعض المناعة تأتي من خلال العمليات الخلوية.
تظهر خلايانا داخل الجسم ، وخاصة ما يسمى بالخلايا التائية أو الخلايا التائية على وجه التحديد
ترتبط الخلايا الليمفاوية بالمناعة الخلوية. T تعني الغدة الصعترية لأنها
تتولد في الغدة الصعترية. هذه الخلايا التائية من خلال عمليات المناعة الخلوية حراسة
ضد الخلايا المصابة بالفيروس ، أي الخلايا أو الأنسجة التي بها بعض الفيروسات ، بعضها
دخلت الفطريات أو الطفيليات. النوع الآخر هو المناعة الخلطية. سائل الجسم
يسمى الفكاهة.
تعتبر المناعة الخلطية بشكل أساسي أكثر فعالية ضد الالتهابات البكتيرية والمراحل الخلوية
من الالتهابات الفيروسية. وبالتالي ، هناك نوعان من المناعة أحدهما هو المناعة الخلوية
والآخر هو المناعة الخلطية. عندما تكون هناك حصانة خلطية ، هذا في الواقع
بوساطة الأجسام المضادة أو تسمى أيضًا الغلوبولين المناعي.
لذا فنحن مهتمون بالنوع الثاني من المناعة: المناعة الخلطية. الأجسام المضادة
أنتجت ذلك ، من الذي ينتج الأجسام المضادة؟ تنتجها الخلايا البائية أو تسمى عادة ب
الخلايا الليمفاوية B موجودة بالفعل في نخاع العظام. هذه الخلايا البائية هي
الذي يولد الأجسام المضادة. إنها الخلية التي تصنع البروتينات والإنزيمات. انا بالفعل
قال ما هي الاستجابة المناعية؟ يتم تشغيله بواسطة جزيئات غريبة وهذا ما يسمى
مولد المضاد.
غالبًا ما يكون الجزيء الأجنبي بروتينًا ، وقد يكون بروتينًا كبيرًا أو قد يكون كربوهيدرات
وهذا يعني أن الجزيئات الكبيرة يمكن أن تعمل فقط كما لا تستطيع الجزيئات الصغيرة للمستضد. صغير
يمكن للجزيئات أن تغزو أجهزتنا المناعية لأنها صغيرة جدًا وليست كذلك
لاحظت.

إذن ، السؤال الكبير هو كيف تولد أجسامًا مضادة للجزيء الصغير؟ لذلك ، هذا هو ملف
التحدي الكبير. هناك مشكلة أخرى إذا كان لديك جزيء كبير يدخل في
هيئة.
(راجع وقت الشرائح: 29:39)

لنفترض أن هذا هو شكل الجزيء الكبير الذي يدخل الجسم حتى الآن ، هناك بعض العمليات
ستذهب الإشارة إلى الخلايا البائية بأن شيئًا ما قد جاء وهذا هو شكل وبنية
جزيء كبير.

ثم تبدأ الخلايا البائية في إنتاج هذه الغلوبولين المناعي أو الأجسام المضادة. كل هذه الأجسام المضادة
ضد المستضد المحدد. المستضد جزيء كبير. هناك أنواع مختلفة من
الأجسام المضادة لمستضد معين. لذلك ، فإن هذه الأجسام المضادة تذهب في مواقع مختلفة من المستضد
وملزمة.
وهكذا فإن الأجسام المضادة تهاجم نفس الجزيء ، لكنها تستهدف مواقع مختلفة. وانت ايضا
لديها مجموعة من أنواع مختلفة من الأجسام المضادة. افترض أن لدي كرات مختلفة 5 كرات حمراء ، 4
كرات زرقاء ويقول 7 كرات خضراء كل هذه الكرات مثل كرة القدم. لنفترض أنه يمكنك اللعب
كرة القدم مع أي واحدة من هذه الكرات. نقول أن لدينا مجموعة من الكرات متعددة الأضلاع هذا
يعني أن لديك مجموعة من أنواع الكرات المختلفة ، ولكن كل شيء مستهدف
لعب كرة القدم.
وبالمثل ، تستهدف هذه الأجسام المضادة هنا أيضًا جزيء المستضد نفسه ، ولكن بشكل مختلف
المواقع. لذلك ، إذا أخذت الدم وحاولت عزل الأجسام المضادة ضد مستضد معين
سترى أنه يحتوي على مجموعة متنوعة من الأجسام المضادة. النقطة المشتركة بينهم هي أن كل منهم كذلك
مهاجمة نفس المستضد ، ولكن في مواقع مختلفة وأيضًا كفاءة ارتباطها
كن مختلفا.
لذلك ، تسمى هذه الأجسام المضادة polyclonal الأجسام المضادة polyclonal هي أجسام مضادة
تفرزها سلالات مختلفة من الخلايا البائية داخل الجسم. لذلك ، لدينا أنواع مختلفة من الخلايا البائية
ستنتج خلية بائية واحدة أجسامًا مضادة تذهب إلى موقع معين ، تصنعها بعض الخلايا البائية
مجموعة أخرى من الأجسام المضادة تذهب إلى مواقع أخرى من المستضد. لذلك ، أنواع مختلفة من ب
الخلايا ، ستصنع معًا مجموعة من الأجسام المضادة متعددة النسيلة.
لذا ، ماذا تفعل الآن؟ لنفترض أننا نريد صنع أجسام مضادة ضد الوسيط ، لكننا
اعلم أن الوسيط لا ينتج أي أجسام مضادة لأنه جزيء صغير.
لذا ، لتوليد الأجسام المضادة ، ماذا تفعل؟ يمكنك إرفاق الهيكل الوسيط بملف كبير
مركب.
لذلك ، تقوم بربط الوسيط بجزيء كبير. إذا قمت بذلك ، فستكون الأجسام المضادة
المتولد الذي يتعرف على المستضد (المجموعة الكاملة تتكون من الوسيط
والجزيء الكبير المتقارن) في مواقع مختلفة. افترض أن بعض الأجسام المضادة قد تكون كذلك
هناك الذي يتعرف على هذا الموقع ، سيكون هناك بعض الأجسام المضادة التي تتعرف على البعض الآخر
موقع.

ولكن لنفترض أن هناك بعض الأجسام المضادة التي تتعرف على المادة الوسيطة والتي تعد جزءًا من
النظام بأكمله. ثم هذه هي الأجسام المضادة التي ستثبت الآن الوسيط ذلك
يعني ، في أنها ستعمل على استقرار الحالة الانتقالية. لذا ، فإن النظرية مرة أخرى ليست معقدة للغاية
إذا كنت تريد تكوين أجسام مضادة ضد جزيء صغير فماذا تفعل؟
يجب أن يرتبط الجزيء الصغير بشريك كبير (جزيء ضخم) مثل البروتين. و
ثم يتم حقن هذا الشيء كله وتحصل على مجموعة من الأجسام المضادة متعددة النسيلة وإذا كنت كذلك
محظوظ ، إذن هناك بعض الأجسام المضادة التي تتعرف على البنية الوسيطة لهذا
فرقة كاملة.
ثم إذا تمكنت من عزل تلك الأجسام المضادة ، فسوف تحفز رد فعلك بسبب
هم فقط من يمكنهم التعرف على الجزء الوسيط والارتباط به وبالتالي سيكونون المحفز.
بعض التعريفات يجب أن تعرفها أيضًا. ما هي الأجسام المضادة وحيدة النسيلة؟ فعلت مسبقا
أخبر. إنها الأجسام المضادة التي يصنعها نفس النوع من الخلايا البائية التي تصنع نوعًا واحدًا فقط
من الجسم المضاد.
هذا يعني ، إذا كان لدي تلك الكرات الحمراء والزرقاء والخضراء ، فأنا أفصل الكرات الحمراء فقط من هناك
ثم هذه الكرات الحمراء كلها متطابقة بحيث تكون مجموعة وحيدة النسيلة. وبالمثل ، لدي مجموعات مختلفة
من الأجسام المضادة يذهب بعضها ويرتبط هنا ، والبعض الآخر يرتبط بها والبعض الآخر يرتبط بـ
متوسط.
من مجموعة الأجسام المضادة متعددة النسيلة هذه ، أحتاج إلى آلية لفصلها إلى
جسم مضاد وحيد النسيلة يتعرف على موقع واحد فقط من هذا الشيء كله. و هؤلاء
تأتي الأجسام المضادة وحيدة النسيلة من نوع معين فقط من الخلايا البائية ، بينما تأتي الأجسام المضادة وحيدة النسيلة من نوع معين من الخلايا البائية
توليد نوع آخر من الأجسام المضادة ، والآن فقط لتلخيص ذلك من أجل إنشاء
الانزيم الاصطناعي ما العمل؟
ترسم آلية التفاعل ، ترسم الوسيط وإذا كان لديك رد فعل مشابه
هيكل مثل متوسط ​​أو إذا كان الوسيط مستقرًا تمامًا ، فقم بإرفاقه بحجم كبير
الجزيء الذي يسمى الجزيء الحامل. لأن هذا يحمل الوسيط على طول
باستخدامه ومن ثم تقوم بتطوير أجسام مضادة متعددة النسيلة ضد هذا النظام بأكمله ومن ثم
وتتمثل المهمة في فصل هذا polyclonal إلى أجسام مضادة وحيدة النسيلة وحتى هذه المجموعة وحيدة النسيلة
يتعرف فقط على الوسيط.
لذلك ، هذا الفصل وهذا المرفق (الاقتران الحيوي) مطلوب. (راجع وقت الشرائح:
37:22)

لقد قلت بالفعل أن استنساخًا واحدًا من الخلايا البائية سينتج نوعًا واحدًا فقط من الأجسام المضادة
سيتم التعرف على موقع المستضد. لماذا لا تتولد الأجسام المضادة مقابل الأجسام المضادة الصغيرة
الجزيئات بينما تتولد ضد الجزيئات الكبيرة؟ لأن الجزيئات الكبيرة لها
السطح المميز حيث يمكن أن يكون لهما أشكال هندسية مختلفة على السطح
ملحوظ. لكن إذا كان لديك جزيئات صغيرة ، مقارنة بالنظام البيولوجي ، فهي كذلك
تعتبر نقاط صغيرة. لذلك ، لا توجد سمة مميزة للسطح الكبير
مركب.
إذا لم يكن ذلك موجودًا ، فسيكون من الصعب على الأجسام المضادة الارتباط. لذا ، يجب أن يكون لديك
بعض السمات المميزة على السطح. مثل هذا هو عازمة واحدة ، لذلك يمكنك الحصول على ملف
هيكل تكميلي لذلك يمكن أن يكون لديك هيكل مكمل لهذا الموقع أيضًا.
هذا هو سبب التعرف على الجزيئات الكبيرة وليس الجزيئات الصغيرة لأنها صغيرة
الجزيئات هي في الأساس نقاط صغيرة ليس لها أي نمط هيكلي.
الآن ، تسمى هذه المواقع من المستضد حيث ترتبط الأجسام المضادة بالحلقات. الحواتم هي
مواقع ربط محددة لأنه لن ترتبط جميع الأجزاء بالأجسام المضادة. هم محددون
مواقع في المستضد حيث يرتبط الجسم المضاد. هذه الجزيئات الصغيرة التي تعلق على
يسمى الجزيء الناقل الكبير بـ haptens. أنت تطور أجسامًا مضادة ضد
هذه الجزيئات الصغيرة.
Haptens هي في الأساس جزيئات صغيرة تحاكي الوسيط وعندما ترتبط به
الجزيء الحامل يؤدي إلى تكوين الأجسام المضادة التي تتعرف على الجزيئات الصغيرة
مركب.

haptenhapten (راجع وقت الشريحة: 39:49)

Haptens هي جزيئات صغيرة تثير استجابة مناعية فقط عند ربطها بحامل كبير
مثل البروتين. قد يكون الناقل هو الذي يمكن أن يخلق استجابة مناعية وهو نفسه
يمكن أن تخلق استجابة مناعية حتى عند التعلق بالجزيء الصغير.

هناك اسم آخر للحاتمة يسمى محدد المستضد. إنه جزء من
المستضد الذي تتعرف عليه أجهزة المناعة على وجه التحديد بواسطة الأجسام المضادة للخلايا البائية أو
الخلايا التائية.
وهذه الحاتمة هي الجزء المحدد ، إنها في الواقع تلك القطعة من المستضد ، أي الجسم المضاد
يرتب. الآن الأمور أسهل قليلاً كما تقدمنا. إذن ، ما لديك أساسًا؟ أنت
يجب أن يكون لديك وسيط متصل بجزيء ناقل ثم عزل أحادي النسيلة
الجسم المضاد من نظام polyclonal. ويجب أن يتعرف هذا الجسم المضاد أحادي النسيلة على
وسيط وله تقارب ارتباط تجاهه ثم يصبح ذلك الجسم المضاد محفزًا.
لأن المحفز يستقر في حالة الانتقال وتحاكي حالة الانتقال الوسيط.
فاز لينوس بولينج بجائزتين نبيلتين ، الأولى كانت في الأساس لبنية البروتينات α
هيكل حلزوني للبروتينات قام بتوضيح هيكل الأنسولين. لذلك ، في ذلك الوقت هو
درس العديد من تفاعلات الإنزيمات بوساطة الإنزيمات التحفيز الكيميائي الحيوي المختلف
تفاعلات. كتب كتابًا مشهورًا بعنوان طبيعة الرابطة الكيميائية.
كان هذا المجلد هو نفس الحجم الذي أعطى نظرية التهجين. لذلك ، في ذلك الوقت ، هو
قال إن الإنزيمات تعمل على استقرار الحالة الانتقالية وقد يأتي يومًا ما يمكن للناس أن يتطوروا
إنزيمات تشبه الأنظمة التي تتعرف على حالة الانتقال ومن ثم تحفز التفاعلات.
لذلك ، سيفتح ذلك آفاقًا جديدة للتوليف العضوي.
شكرا لك.


2. تحديد والتحقق من صحة العوامل المساعدة كأهداف جديدة مضادة للفيروسات

يمكن للبروتينات المنقاة من مصادر متنوعة أن تنقذ نشاط التكامل بين الجزيئات ل PICs الفيروسية المعزولة من الخلايا المصابة والمُجرد من الملح من العوامل المضيفة المرتبطة. فتحت هذه الملاحظة مجالًا جديدًا في علم الفيروسات القهقرية يركز على ما يسمى بالعوامل المساعدة الخلوية للتكامل الفيروسي (للمراجعة ، انظر [38]). لاحظ فارنت وبوشمان أن هذا عامل مهم لنشاط التكامل في المختبر تمت إزالته عند الترشيح الهلامي لـ HIV-1 PICs في وجود نسبة عالية من الملح [39]. يمكن استعادة النشاط بإضافة مستخلصات بروتينية من خلايا SupT1 البشرية غير المصابة. تم تحديد العامل على أنه البروتين الكروموسومي للمجموعة عالية الحركة A1 (HMGA1 ، HMG I (Y) protein) [39]. HMGA1 هو بروتين مرتبط بالحمض النووي غير الهيستوني يشارك في تنظيم النسخ الجيني المحرض وتعبير الرنا الميكروي [40] في كل من الأورام الحميدة والخبيثة [41]. أدت نفس الطريقة إلى اكتشاف عامل مساعد خلوي آخر لفيروس نقص المناعة البشرية ، وهو العامل من الحاجز إلى التكامل الذاتي (BAF) [42]. من خلال الجمع بين الأجسام المضادة ضد مكونات الموافقة المسبقة عن علم الفيروسية والخلوية المعروفة (MA ، Vpr ، Ku-80) مع الأجسام المضادة لـ BAF ، أثبت لين وإنجلمان أن BAF البشري هو أحد مكونات الموافقة المسبقة عن علم [43]. استندت إستراتيجيتهم الوظيفية للترسيب المناعي المشترك إلى فحص الكسور المختلفة التي تم الحصول عليها من الخلايا التائية C8166 المصابة بفيروس HIV-1 لوجود نشاط التكامل ، IN الفيروسي و BAF الداخلي [43]. على الرغم من اقتراح BAF لحماية الحمض النووي الفيروسي من الاندماج الذاتي وأيضًا لتعزيز ارتباط PICs مع الحمض النووي المستهدف [44] ، إلا أن ضربة قاضية لـ BAF بواسطة siRNA في خلايا HeLaP4 لم تؤثر على تكرار HIV-1 [45]. يتطلب التحقق من دور العوامل المساعدة الخلوية في عدوى الفيروسة البطيئة ، بالتالي ، عدة مناهج تجريبية مستقلة.

لم تكن الاكتشافات الأولية لـ HMGA1 و BAF نتيجة للبحث المنهجي عن العوامل المساعدة الخلوية للتكامل الفيروسي البطيء. أدى الاهتمام المتزايد بالآثار التفاعلية لتكامل فيروس نقص المناعة البشرية والنسخ المتماثل إلى خوارزميات لتحديد العوامل المساعدة والتحقق منها بشكل صحيح (الشكل 2). يمكن تحقيق اكتشاف عوامل مساعدة جديدة لفيروس HIV-1 كأهداف محتملة مضادة للفيروسات من خلال تقنيات مختلفة ، وغالبًا ما يعتمد على البحث عن شركاء تفاعل معيّن ومباشر للبروتين عن طريق شاشة الخميرة ثنائية الهجين (Y2H) أو الترسيب المناعي المشترك عالي الإنتاجية (IP المشترك) تليها مطيافية الكتلة. بدلاً من ذلك ، يمكن استخدام شاشات تداخل الحمض النووي الريبي كامل الجينوم (RNAi) لتحديد الجينات / البروتينات المشاركة في تكامل / تكرار فيروس نقص المناعة البشرية.

خوارزمية لتحديد العوامل المساعدة الجديدة والتحقق من صحتها كأهداف مضادة للفيروسات مع أمثلة للعوامل المساعدة الخلوية المرشحة والمثبتة في HIV-1 IN في مراحل معينة من التحقق من الصحة. تم استخدام الخوارزمية في التحقق من صحة LEDGF / p75 و TRN-SR2 كعوامل مساعدة خلوية لـ HIV-1 IN وفي التحقق من صحة LEDGF / p75 كهدف مضاد للفيروسات. في حالة بعض العوامل المساعدة المرشحة ، كان التدخل التجريبي للتحقق من التأثير على تكاثر فيروس نقص المناعة البشرية مصحوبًا بالسمية. تم استبعاد هؤلاء المرشحين من خطوات متابعة التحقق من صحة الهدف الدوائي. لا يزال من الممكن أن تشارك هذه البروتينات في دورة حياة فيروس نقص المناعة البشرية ولكن لم يتم اعتبارها أهدافًا ذات أولوية.

تحتاج تفاعلات البروتين الفيزيائية بين البروتين الفيروسي والعامل المساعد (Y2H و co-IP) إلى التحقق من الصحة في اختبار النمط الظاهري. بعد استنفاد RNAi المحدد بوساطة عامل المضيف المحدد ، يتم تحديد التأثير على تكاثر فيروس نقص المناعة البشرية. إذا لم يكن لاستنفاد العامل المساعد المرشح ، الذي تم التحقق منه بواسطة النشاف الغربي و RT qPCR ، أي تأثير ضار على تكاثر فيروس نقص المناعة البشرية ، فيمكن استبعاد العامل المساعد كعامل مساعد مهم لتكرار فيروس نقص المناعة البشرية. إذا أدى النضوب إلى تحفيز تكرار فيروس نقص المناعة البشرية ، فقد يمثل الشريك الملزم عامل تقييد. في موازاة ذلك ، يمكن التحقق من تكوّن البروتين الفيروسي (IN) والبروتين المضيف في الخلية عن طريق الفحص المجهري. تقيس فحوصات النمط الظاهري جولات مفردة ومتعددة من العدوى في كل من خطوط الخلايا الخالدة في المختبر (على سبيل المثال ، HeLaP4) وخلايا CD4 + T الأولية والضامة. من خلال خبرتنا ، يمثل تكرار الجولة المتعددة أفضل نظام فحص للتحقق من صحة العوامل المساعدة. استخدام العديد من siRNAs التي تستهدف نفس العامل المساعد والتكامل الخلفي مع البلازميدات المشفرة للعامل المساعد المقاوم لـ siRNA يجب أن يتجنب التأثيرات غير المستهدفة. يجب أن تكشف منحنيات نمو الخلايا المستنفدة من العامل المساعد عن تأثيرات سمية كبيرة. الطريقة البديلة التي يمكن أيضًا دمجها بشكل ملائم مع RNAi للتحقق من صحة العامل المساعد الخلوي كهدف لتطوير الأدوية المضادة للفيروسات هي استخدام المسوخات السلبية السائدة ، والتي تم استغلالها بنجاح في الأصل للتداخل مع وظائف البروتينات الفيروسية [46 & # x0201348]. الإفراط في التعبير عن مجال الربط المتكامل (IBD) لـ LEDGF / p75 ، على سبيل المثال ، يمنع تكرار HIV-1 الذي كان مفيدًا في دراسة دور LEDGF / p75 في دورة حياة HIV-1 [49 ، 50].

في حالة الاكتشاف من خلال شاشة siRNA ، يجب إجراء تجارب IP المشترك أو المنسدلة للتحقق من التفاعل المادي المباشر بين العامل المساعد والبروتين الفيروسي. تحليل PCR الكمي (qPCR) لأنواع مختلفة من الحمض النووي لفيروس نقص المناعة البشرية (النسخ العكسية ، دوائر 2-LTR ، التكامل) في الخلايا المستنفدة للعامل المساعد قد يكشف عن كتلة النسخ المتماثل التي تشير إلى البروتين الفيروسي المتفاعل المحتمل (RT ، IN ، & # x02009 & # x02026). ومع ذلك ، فقد علمتنا الخبرة في استخدام شاشات siRNA حتى الآن أن المسارات الخلوية بدلاً من مثبطات مضخة البروتون المحددة يتم إبرازها من خلال هذا النهج [51]. يجب أن تكشف الجهود الأخيرة لاستخدام بروتوكول الإنترنت المشترك عالي الإنتاجية والتصلب المتعدد للكشف عن تفاعل فيروس نقص المناعة البشرية عن عوامل مساعدة لفيروس نقص المناعة البشرية أكثر تحديدًا من شاشات siRNA [8].

بالنسبة لفيروس نقص المناعة البشرية ، تم تطوير استراتيجيات فعالة لشاشات Y2H الكبيرة الشاملة لمكتبات (كدنا) المختلفة [52]. في الشاشة الأولية ، تعمل شظايا HIV-1 IN كطُعم. من خلال الجمع بين تقنيات فتيلة (كدنا) العشوائية و oligo-dT ، Rain et al. زاد بشكل كبير من ثقة الزيارات من خلال طلب تحديد نفس الاستنساخ الإيجابي من مكتبتي (كدنا) المستقلتين. يتم تأكيد خصوصية التفاعلات مع HIV IN في شاشات الارتداد ، حيث يتم استخدام الضربات من الشاشة الأولية (العوامل المساعدة الخلوية المحتملة) كطعم مقابل مكتبة من شظايا فريسة بروتين HIV-1 العشوائية. يسمح هذا أيضًا بتعيين مجالات ربط IN ذات الصلة [52]. بواسطة Y2H ، تم تحديد تفاعل IN 1 (INI1) / hSNF5 و transportin-SR2 (TRN-SR2) على أنهما عوامل مساعدة IN [53 ، 54].

تم الإبلاغ عن ثلاث فحوصات للجينوم الكامل تعتمد على الحمض النووي الريبي للكشف عن عدوى فيروس العوز المناعي البشري في خلايا الثدييات في عام 2008 [13 ، 55 ، 56] ، ونُشر تحليل تلوي لهذه الدراسات في عام 2009 [57]. عيوب هذه الشاشات هي استخدام خلايا HeLa أو HEK293T التي ليست خلايا مضيفة طبيعية لعدوى HIV-1. لاحقًا Thys et al. [58] أظهر أن التنميط الكاذب لـ VSV-G لفيروس نقص المناعة البشرية قد يربك التفاعلات مع عوامل المضيف الطبيعية أثناء الخطوات المبكرة للنسخ المتماثل. يمكن أن يكون استخدام الفيروسات المتحولة أو المتكيفة مع الخطوط الخلوية في الشاشات مصدرًا آخر للإيجابيات والسلبيات الكاذبة. يتم التأكيد على ضرورة التحقق المناسب من العوامل المساعدة المحتملة المستمدة من شاشات siRNA من خلال مقارنة نتائج شاشتين كبيرتين من siRNA أجريت لفيروس نقص المناعة البشرية. براس وآخرون. [55] حدد 284 جينًا ، بينما زهو وآخرون. [56] التقط 232 جينًا. فقط 15 جينًا متداخلة بين الدراستين [56]. لم يتم تحديد LEDGF / p75 في أي منهما.

يعتبر الاستيراد النووي خطوة مهمة في الإصابة بالفيروس البطيء. تعتمد التقنية الكلاسيكية لدراسة الاستيراد النووي للبروتينات الخلوية ذات عوامل الاستيراد المؤتلفة على خلايا نفاذية الديجيتونين [59]. تم تكييف الطريقة أيضًا لدراسة الاستيراد النووي لـ snRNA [60] و DNA [61]. هذه التقنية ذات استخدام محدود لدراسة الاستيراد النووي للفيروس البطيء حيث يمكن إخفاء NLS للبروتينات الفيروسية الفردية داخل الموافقة المسبقة عن علم ، ولا تحتاج البيانات التي تم الحصول عليها للبروتينات المعزولة لملاءمة الوضع الحقيقي أثناء العدوى الفيروسية. توجد الآن طرق أفضل متاحة لدراسات الاستيراد النووي للفيروس البطيء (وخطوات ما بعد الدخول المبكرة بشكل عام) بناءً على التطورات في الفحص المجهري الفلوري: في الوقت الفعلي في الجسم الحي تتبع [62 & # x0201364] وما يسمى بمقايسة استيراد الموافقة المسبقة عن علم [54 ، 65]. يعتمد اختبار استيراد الموافقة المسبقة عن علم على جزيئات فيروسية ذات علامات الفلورسنت تحتوي على IN مدمج في eGFP (HIV-IN-eGFP) عبر- مدمج في الجسيم من خلال الاندماج مع HIV-1 Vpr [66].

بعد التحقق من صحة التفاعل بين العامل المضيف والبروتين الفيروسي ، يمكن البدء في اكتشاف الدواء ، وتسهيل ذلك من خلال تقنيات الفحص عالي الإنتاجية (HTS) والفحص عالي المحتوى (HCS) التي تم تطويرها منذ التسعينيات ، على سبيل المثال ، المقايسة المتجانسة للقرب الإنارة المتضخم ( AlphaScreen) ، FLIM عالي الإنتاجية لفحص تفاعل البروتين والبروتين ، تلألؤ كيميائي محسّن ، تقنية مقايسة فلورومترية صغيرة الحجم (FMAT) ، LeadSeeker ، فحوصات قرب التلألؤ (SPA) ، وما إلى ذلك. تسمح تقنيات الغربلة هذه بأداء الشاشات بكفاءة وفعالية من حيث التكلفة وبكميات منخفضة من المواد. في الوقت الحاضر ، هناك اتجاه للانتقال من فحوصات المراسل المصنفة إلى المقايسات الخالية من الملصقات [67 & # x0201369]. إذا كانت مناهج البيولوجيا الهيكلية (علم البلورات ، NMR ، SAXS ، إلخ) يمكن أن تكشف عن واجهة PPI بمساعدة الطفرات الموجهة للموقع لتأكيد النقاط الساخنة للتفاعل ، يمكن الشروع في تصميم الدواء القائم على الهيكل. لاكتشاف LEDGINs ، تم استخدام تقنية AlphaScreen وتصميم الأدوية القائم على الهيكل.


6.10: العوامل المساعدة والحفز - القليل من المساعدة من أصدقائي - علم الأحياء

سلة مشترياتك فارغة حاليا. i & ltp> عند تصفح بروتينات UniProt المختلفة ، يمكنك استخدام "السلة" لحفظها ، بحيث يمكنك العودة للعثور عليها أو تحليلها لاحقًا. & ltp> & lta href = '/ help / basket' target = '_ top'> أكثر. & lt / a> & lt / p>

حدد عنصرًا (عناصر) وانقر فوق "إضافة إلى السلة" لإنشاء مجموعتك الخاصة هنا
(بحد أقصى 400 إدخال)

بوابة UniProt الجديدة لأحدث مدخلات ومستقبلات بروتين فيروس كورونا SARS-CoV-2 ، محدثة بشكل مستقل عن دورة إصدار UniProt العامة.

التغييرات القادمة
لا يوجد حاليا أي تغييرات مخطط لها

إصدار UniProt 2021_03
أهمية الاضطراب | تنبؤات MobiDB-lite للمناطق المضطربة جوهريًا | UniProtKB عبر AWS Open Data و Amazo.

إصدار UniProt 2021_02
مع القليل من المساعدة من صديقي | تصور الموقع دون الخلوي SwissBioPics | تغيير رموز الأدلة للأدلة التجميعية

إصدار UniProt 2021_01
(تقريبًا) كل شيء عن CBASS | إسنادات ترافقية إلى VEuPathDB | التغييرات على humsavar.txt والكلمات الرئيسية ذات الصلة | البروتينات المرجعية downlo.

إصدار UniProt 2020_06
السموم ، مناجم الذهب للعقاقير المضادة للطفيليات الجديدة | إزالة الإشارات المرجعية إلى KO

ابدء

البحث عن النص
يتيح لك البحث الأساسي عن النص الخاص بنا البحث في جميع الموارد المتاحة

انفجار
ابحث عن مناطق التشابه بين التسلسلات الخاصة بك

محاذاة التسلسل
قم بمحاذاة تسلسل بروتين أو أكثر باستخدام برنامج Clustal Omega

استرجاع / تعيين المعرف
بحث مجمّع باستخدام معرفات UniProt أو تحويلها إلى نوع آخر من معرفات قاعدة البيانات (أو العكس)

بحث الببتيد
ابحث عن التسلسلات التي تتطابق تمامًا مع تسلسل الاستعلام الببتيد

بيانات UniProt

إحصائيات
عرض إحصائيات Swiss-Prot و TrEMBL

أرسل بياناتك
إرسال التسلسلات والمنشورات وتحديثات التعليقات التوضيحية

الوصول الآلي
استعلم عن بيانات UniProt باستخدام واجهات برمجة التطبيقات التي توفر خدمات REST و SPARQL و Java

بقعة ضوء البروتين

هندسة معمارية غريبة

ينقسم الفضاء الذي يتطور فيه البشر إلى أجزاء. يجعل الحياة أسهل. كل جزء مخصص لنشاط معين. لدينا منازل للعيش فيها ، وحمامات سباحة للسباحة بها ، ومطاعم للتواصل الاجتماعي ، وقطارات للسفر ، وطرق للقيادة على طول ، ومكاتب للعمل فيها. وتنقسم الخلايا أيضًا إلى أجزاء ، وتُعرف باسم العضيات أو المقصورات و hellip


يعد التعديل الدقيق لنشاط الثرومبين في جميع أنحاء الاستجابة المرقئة ضروريًا لوقف النزيف بشكل فعال مع منع نمو الجلطة غير المناسبة أو انتشارها الذي يسبب تجلط الدم. يعد تنظيم نشاط الثرومبين أمرًا صعبًا بسبب قدرته على الانتشار من السطح الذي نشأ عليه وقدرته على شق 12 ركيزة على الأقل. للتغلب على هذا التحدي ، يتم التحكم إلى حد كبير في التعرف على الثرومبين على الركائز من خلال العوامل المساعدة التي تعمل عن طريق توطين الثرومبين على أسطح مختلفة ، ومنع ارتباط الركيزة بالمواد الخارجية الحرجة ، وتوليد عناصر خارجية جديدة للتعرف على الركيزة وعن طريق تعديل خصائص الموقع النشط للثرومبين. يمكن تصنيف العوامل المساعدة للثرومبين إما على أنها مؤيدة أو مضادات التخثر ، اعتمادًا على كيفية تغيير تفضيل الركيزة. تشمل العوامل المساعدة المسببة للتخثر البروتين السكري Ibα والفيبرين و Na + ومضادات التخثر هي الهيبارين والثرومبومودولين. على مدى السنوات القليلة الماضية ، تم الإبلاغ عن الهياكل البلورية لجميع مجمعات الثرومبين والعامل المساعد. الغرض من هذه المقالة هو تلخيص ميزات هذه الهياكل ومناقشة الآليات والأهمية الفسيولوجية لربط العامل المساعد في تنظيم الثرومبين.

يتم التحكم في التعرف على الركيزة بواسطة الثرومبين إلى حد كبير بواسطة العوامل المساعدة ، وقد تم الآن الإبلاغ عن الهياكل البلورية لجميع مجمعات العامل المساعد للثرومبين. الغرض من هذه المقالة هو تلخيص ميزات هذه الهياكل ومناقشة الآليات والأهمية الفسيولوجية لربط العامل المساعد في تنظيم الثرومبين.

يؤدي تلف جدار الأوعية الدموية إلى بدء الاستجابة المرقئة عن طريق تعريض البروتينات تحت البطانية مثل عامل الأنسجة والكولاجين. 1،2 حاسمة لتكوين جلطة الدم هو إنتاج سيرين بروتياز الثرومبين. 3 يؤدي عدم القدرة على إنتاج كميات كافية من الثرومبين في الوقت المناسب إلى حدوث نزيف ، كما لوحظ في اضطرابات النزف الهيموفيليا A و B ، 4 بينما يؤدي الإفراط في الإنتاج أو الفشل في تثبيط نشاط الثرومبين بكفاءة إلى تجلط الدم. يحتوي الثرومبين على مجموعة واسعة من الركائز المتنوعة التي تشمل وظائف مؤيدة ومضادة للتخثر (الشكل 1). يعد تنشيط الصفائح الدموية من خلال انشقاق المستقبلات التي تنشط بالبروتياز (PARs) 1 و 4 وانقسام الفيبرينوجين إلى الفيبرين من الوظائف الأولية للتخثر للثرومبين ، 2،5 والتي تعمل على تكوين سدادة الصفائح الدموية وتوليد شبكة الفيبرين التي تعمل على استقرار الثرومبين. سد في موقع الإصابة. يعتمد تكوين الجلطة المستقرة أيضًا على قدرة الثرومبين على تحفيز توليدها من خلال تنشيط التغذية المرتدة للعوامل المساعدة للبروتين V و VIII 6،7 ومن خلال تنشيط عامل zymogen XI. 8 يعد تنشيط عامل ترانسجلوتاميناز XIII بواسطة الثرومبين أمرًا مهمًا أيضًا لتثبيت الجلطة من خلال الربط التساهمي لبوليمرات الفيبرين. 9 تم تحديد إنزيم معالجة عامل von Willebrand (vWF) ADAMTS13 مؤخرًا أيضًا على أنه ركيزة محفزة للتخثر من الثرومبين في المختبر ، 10 حيث يؤدي الانقسام إلى تعطيل ADAMTS وقد يزيد من التصاق الصفائح الدموية في موقع إصابة الوعاء الدموي. بالإضافة إلى هذه الأنشطة المعززة للجلطة ، فإن الثرومبين لديه أيضًا القدرة على تقليل تنظيم جيله من خلال تنشيط مسار البروتين C. يعمل البروتين المنشط C (APC) على تثبيط العوامل المساعدة Va و VIIIa ، وبالتالي يثبط إنتاج الثرومبين. يشارك الثرومبين أيضًا بشكل مباشر في تثبيطه النهائي وإزالته من الدورة الدموية من خلال التعرف على وجه التحديد على السربينات المضادة للثرومبين (AT) والعامل المساعد الهيبارين الثاني (HCII).

شكل 1. أنشطة الثرومبين. التمثيل التخطيطي لأنشطة الثرومبين في التخثر ، مع الإشارة إلى العوامل المساعدة بين قوسين.

ينتج الثرومبين من البروثرومبين الزيموجين الخاص به من خلال الانقسام المحلل للبروتين في موقعين (أرجينين 271 و 320) بواسطة العامل Xa. لم يعد الثرومبين الناتج عن سيرين بروتياز 37 كيلو دالتون مرتبطًا بمجالات Gla و 2 Kringle وبالتالي فهو حر في الانتشار بعيدًا عن السطح الذي تم إنشاؤه عليه ، ويتم استخدام ميزاته الهيكلية الخاصة للتعرف على مجموعة واسعة من الركائز. 12-15 كشفت التركيبة الأولى للثرومبين ، التي تم حلها في عام 1989 ، عن طية بروتينية شاملة تشبه إلى حد بعيد أعضاء آخرين من عائلة الكيموتربسين من البروتياز ، بما في ذلك الثالوث الحفاز المميز للحامض الهيستيدين 57 والأسبارتات 102 وسيرين 195 (ترقيم قالب الكيموتريبسين هو المستخدمة في جميع أنحاء) في شق موقع نشط. 16 يختلف هيكل الثرومبين عن هيكل أبناء عمومته الأبسط من خلال وجود حلقات التمديد التي تبطن جدران شق الموقع النشط ، وحلقات 60 و ، ومنطقتين من الجهد الكهروستاتيكي الموجب المعروفين باسم exosites لربط الأنيون I والثاني (الشكل 2). أثبتت الدراسات البيوكيميائية والطفرات أن التعرف على الثرومبين للركائز ينطوي دائمًا على إشراك شق الموقع النشط وإما واحد 17-19 أو كلاهما 20-22 من المواد الخارجية (انظر هنتنغتون 23 للمراجعة). بالإضافة إلى التفاعل المباشر مع الركائز ، يتم تنظيم خصوصية الثرومبين أيضًا من خلال التفاعل مع العديد من العوامل المساعدة (الجدول). ينظم ارتباط العامل المساعد نشاط الثرومبين تجاه ركائز مختلفة من خلال آليات مثل التوطين والتنافس على الارتباط الخارجي والتمايز. على الرغم من أن الكثير لا يزال غير معروف حول كيفية تحديد خصوصية الثرومبين ، فقد تم خلال السنوات القليلة الماضية تحديد جميع الهياكل البلورية للعامل المساعد للثرومبين (الشكل 3). تلخص هذه المراجعة السمات الهيكلية لمجمعات العامل المساعد للثرومبين وأهمية العوامل المساعدة في توجيه نشاط الثرومبين.

الشكل 2. تضاريس الثرومبين. عرض استريو لتمثيلات سطح الثرومبين ، كما هو موضح في الاتجاه القياسي (إدخال Protein DataBank 1PPB) ، مرتبط بمانع الموقع النشط d-Phe-Pro-Arg-ck (PPAck). يوضح الشكل (المعروض بسطح شفاف وبنية شريطية أساسية) مواضع مواقع تحديد الخصوصية ذات الصلة: الحلقات 60 و (باللون الأخضر) ، والمخلفات التي تشكل خارجيًا I (أزرق) ، والمخلفات في exosite II (أحمر ). يشار إلى موضع تنسيق Na +.

الثرومبين والعامل المساعد الملزمة والتأثيرات الحركية

الشكل 3. التفاعلات الخارجية للثرومبين والعامل المساعد. يظهر التمثيل السطحي للثرومبين في الاتجاه القياسي (يسار) للتفاعلات الخارجية (مدخلات بنك بيانات البروتين: fibrin-1QVH ، TM-1DX5) وتدوير 90 درجة (يمين) لإظهار تفاعلات خارجية (مدخلات PDB: GPIbα-1P8V ، الهيبارين 1XMN). يتم تلوين بقايا الثرومبين المتضمنة في واجهة العامل المساعد (& lt4 البعيد) باللون الأخضر.

بروتين سكري Ibα

يرتبط جزء من الثرومبين الناتج خلال المراحل المبكرة من التخثر بالبروتين السكري للصفائح الدموية (GP) Ibα (GpIbα) ، وهو 1 من 4 بروتينات من مركب مستقبلات الصفائح الدموية GpIb-IX-V. GpIbα بكثرة ا-بروتين الغشاء المرتبط بالجليكوزيلات الذي يُفترض أنه موقع الارتباط عالي التقارب للثرومبين على سطح الصفائح الدموية. يعمل 24،25 GpIbα كعامل مساعد من خلال تعزيز انقسام الثرومبين لمستقبلات الصفائح الدموية PAR-1 ، مما يؤدي إلى تنشيط الصفائح الدموية. 26،27 من خلال الارتباط بمجال التفاح الثالث للعامل XI ، يحفز GpIbα أيضًا تنشيط العامل XI بواسطة الثرومبين. 8،28 أخيرًا ، يمكن لـ GpIbα أيضًا تعزيز تنشيط الصفائح الدموية من خلال تعزيز انقسام الثرومبين في GpV. حددت العديد من الدراسات التي تستخدم الطفرات 31 والببتيدات الاصطناعية 32 موقع ربط الثرومبين على GpIbα كمنطقة سالبة الشحنة من 271 إلى 284 ، بما في ذلك 3 بقايا من التيروزين الكبريتية و 276 و 278 و 279. 25،33 موقع الربط لـ GpIbα على تم ترجمة الثرومبين إلى exosite II ، مع حدوث طفرات في هذا الخارج تظهر انخفاضًا ملحوظًا في تقارب GpIbα ، 34 بينما أظهرت الطفرات المماثلة في I exosite I من الثرومبين تأثيرًا ضئيلًا أو معدومًا. 35 Exosite II Arginine 233 هو أمر بالغ الأهمية للتفاعل ، مع طفرات R233A و R233A / K236A / Q239A تقلل من تقارب GpIbα بمقدار 29 و 31 ضعفًا ، على التوالي. 8،34 وجدت دراسة تكميلية أن بقايا الثرومبين في الخارج I متورطة بشكل مباشر في الارتباط بعامل XI 8 و PAR-1 ، و 36،37 دعمًا إضافيًا لـ exosite II كموقع ربط العامل المساعد الوحيد لـ GpIbα.

في عام 2003 ، تم حل هيكلين بلوريين من المجال الطرفي N لـ GpIbα في مجمع مع الثرومبين. كشف كلا الهيكلين عن تفاعل بين الذيل السالب الشحنة لـ GpIbα و exosite II من الثرومبين (الشكل الأول في ملحق البيانات عبر الإنترنت ، المتاح على http://atvb.ahajournals.org) ، مع إجراء أرجينين 233 اتصالات مع العديد من العمود الفقري ذرات الأكسجين في المنطقة الحمضية لـ GPIbα.أظهر كلا الهيكلين أيضًا تفاعلات تشتمل على بقايا GpIbα في المنطقة الحمضية ، 275 إلى 279 ، بما في ذلك 2 من التيروزينات الكبريتية الثلاثة في الموضعين 276 و 279. ومع ذلك ، أظهر الهيكلان بعض الاختلافات المهمة فيما يتعلق بتفاعلات الربط الدقيقة المعنية. احتوى هيكل Dumas et al 38 على العديد من جسور الملح في هذه المنطقة: تتفاعل كبريتات التيروزين 276 مع بقايا الثرومبين أرجينين 126 و ليسين 236 ، مع ليسين 235 بالقرب من التيروزين الكبريتى 279 يشكل جسرًا ملحًا به بقايا الثرومبين ليسين 240 ، مع يتفاعل الأرجينين 93 القريب والأسبارتات 277 من GPIbα مع أرجينين 101 من الثرومبين. ومن المثير للاهتمام ، أنه في هيكل Dumas et al ، كان من الممكن أن تسمح كبريتات التيروزين 278 بجسر ملح إضافي مع ليسين 236 (لم يكن التيروزين 278 كبريتًا في البناء المستخدم). تتضح أهمية هذه التفاعلات من خلال طفرة انعكاس الشحنة K236E على الثرومبين ، مما يقلل من تقارب GpIbα بمقدار 25 ضعفًا. 35 بالمقارنة ، يحتوي هيكل Celikel et al 39 على جسرين ملح فقط: التيروزين الكبريت 276 مع الأرجينين 126 من الثرومبين والأسبارتات 277 من GpIbα مع الأرجينين 101. بالإضافة إلى ذلك ، لايسين 236 روابط هيدروجينية للتيروزين 278 من GPIbα ، ومع ذلك لا يتفاعل مع التيروزين الكبريتى 276. يشير اعتماد التقارب على القوة الأيونية إلى مشاركة ما يقرب من 4 تفاعلات أيونية ، 35 بما يتفق مع الهيكل بواسطة Dumas et al الذي يمثل عن كثب التفاعل الذي يحدث في المحلول. على الرغم من أن كلا الهيكلين وجد أيضًا اتصالات بين الذيل الحمضي لـ GpIbα و exosite I من الثرومبين ، للأسباب الموضحة أعلاه ، فمن غير المرجح أن يكون هذا التفاعل ذا صلة بنشاط العامل المساعد لـ GpIbα.

الليفين

أحد أهم أدوار الثرومبين في تخثر الدم هو انقسام بروتين البلازما الفيبرينوجين (للمراجعة انظر Mosesson et al 40). الفيبرينوجين هو بروتين 340 كيلو دالتون يتكون من وحدتين فرعيتين متطابقتين من 3 سلاسل متعددة الببتيد (Aα ، Bβ ، و Gγ) مرتبطة وجهاً لوجه ، مع الطرف N لكل وحدة فرعية يخلق المجال E المركزي (الشكل التكميلي II). عند انقسام الفيبرينوببتيد A (FpA) بواسطة الثرومبين ، تتجمع مونومرات الفيبرين في بروتوفيبيلس حيث يؤدي الانقسام اللاحق للفيبرينوببتيد B (FpB) إلى الارتباط الجانبي في الألياف التي توفر سقالة للخثرة المتنامية. 17،41-44 يمكن بعد ذلك أن تعمل بوليمرات الفيبرين المتولدة حديثًا كعامل مساعد لتنشيط الثرومبين لعامل ترانسجلوتاميناز XIII ، والذي يربط الفيبرين لتقوية الجلطة (الشكل التكميلي II). وقد ثبت أن نقص العامل الثالث عشر 9،45-47 يقلل بشكل كبير من قوة الجلطة ويؤدي إلى أهبة النزيف الحاد. يحتوي 48،49 الفبرينوجين / الفبرين على موقعين من مواقع ربط الثرومبين. 50 مع أ كد من 2 إلى 5 ميكرولتر / لتر (الجدول) ، تم إظهار موقع الارتباط منخفض التقارب من خلال دراسات الطفرات والببتيد والنمذجة لتشمل المخلفات في ذيول N-الطرف المرنة لكل من سلاسل Aα و B من الفيبرينوجين. 51-53 كشف تحليل بنية الفيبرينوجين للدجاج عن منطقة سالبة الشحنة تتكون من بقايا 35 إلى 40 من سلسلة Aα و 68 إلى 71 من سلسلة Bβ. 54 بالإضافة إلى ذلك ، حددت دراستان للطفرات بقايا داخل I exosite ، وموقع ربط Na + ، وموقع نشط للثرومبين باعتبارها مهمة محتملة للتفاعل مع الفيبرينوجين. 55،56 التركيب البلوري للثرومبين α-ثرومبين البشري النشط المثبط للموقع في معقد مع جزء المجال المركزي من الفيبرين البشري 57 (الشكل 3) أكد الدراسات البيوكيميائية التي تظهر تفاعل الثرومبين مع الفيبرين عبر مخلفات I exosite فينيل ألانين 34 ، سيرين 36 أ ، ليسين 76 ، أرجينين 77 أ ، إيزولوسين 82 ، ولايسين 110. على الرغم من أن الواجهة تقابل مناطق مشحونة تكميلية على الثرومبين والفيبرين ، فإن التفاعلات الكارهة للماء توفر الجزء الأكبر من طاقة الربط. موقع الربط العالي التقارب (كد≈ 0.1 ميكرول / لتر) على الفبرين ينطوي على ارتباط الثرومبين إكسوسيت II مع سلسلة الفيبرين γ (موجودة في حوالي 10 ٪ من مونومرات الفيبرين) 58،59 جنبًا إلى جنب مع الارتباط المتزامن لـ exosite I كما هو موضح أعلاه. 60 يحتوي الجزء C- الطرفي من السلسلة γ على بقايا مشحونة سالبًا ، بما في ذلك التيروزين الكبريتي ، ويفترض أنه يرتبط بشكل مكافئ برباطات خارجية خارجية أخرى. 53،59،61 ما إذا كان ارتباط الثرومبين بالسلسلة γ يلعب دورًا في تنشيط العامل الثالث عشر ، والذي ثبت أيضًا أنه يرتبط بسلسلة γ ′ من الفيبرين ، 62 غير واضح.

الثرومبومودولين

يتم التعبير عن الثرومبومودولين (TM) على سطح الخلايا البطانية ويربط الثرومبين بتقارب عالي (الجدول). يؤدي الارتباط بـ TM إلى تغيير خصوصية الثرومبين من ركائز محفز التخثر نحو تنشيط بروتين البروتيز C المضاد للتخثر (الشكل 1). 63،64 عندما يرتبط بـ TM ، ينشط الثرومبين أيضًا مثبط تحلل الفبرين الشبيه بالكاربوكسي ببتيداز B (TAFI). تم تنظيم 65 TM في عدة مناطق متميزة: مجال محاضرة N-terminal ، 6 نطاقات متجاورة تشبه عامل نمو البشرة (EGF) ، ا-منطقة غنية بالجليكوزيلاتي سيرين-ثريونين ، منطقة عبر الغشاء ، وذيل حشوي قصير. تم توطين موقع ربط الثرومبين عن طريق الطفرات التي تقوم بمسح الألانين ودراسات ربط الببتيد إلى نطاقي EGF النهائيين ، EGF56. 66-68 يتفاعل الثرومبين مع TM بشكل أساسي من خلال exosite I ، ومع ذلك يمكن أيضًا أن يشارك exosite II في وجود جزء كبريتات شوندروتن (CS) الموجود داخل المنطقة الغنية بالسيرين / ثريونين على ما يقرب من 20 ٪ إلى 35 ٪ من جزيئات TM. 69 على الرغم من أن ربط جزء EGF56 يتنافس بكفاءة على ارتباط الثرومبين بـ TM كامل الطول ، إلا أنه يفشل في توفير أي نشاط عامل مساعد. تعد إضافة مجال EGF4 السابق أمرًا ضروريًا لوظيفة العامل المساعد 67،70،71 و 3 أوامر زيادة في معدل تنشيط البروتين C. وقد ثبت أن 11 EGF4 من TM يتفاعل مباشرة مع البروتين C ، 72 مما يوفر خارجيًا إضافيًا لتحقيق التعرف الفعال على الركيزة. مطلوب إضافة مزيد من المجال EGF3 لتحفيز تنشيط TAFI. يؤدي 73 TM إلى حدوث تغيير في خصوصية الثرومبين بشكل كبير عن طريق منع ارتباط ركائز محفز التخثر التي تعتمد على التفاعل مع exosite I. وقد ثبت مؤخرًا أن مثبط البروتين C (PCI) يثبط الثرومبين بكفاءة في وجود TM ، ويفترض من خلال التفاعلات المباشرة بين PCI و TM. 74

في عام 2000 ، كشف التركيب البلوري للمجمع بين الثرومبين البشري والجزء الأدنى من العامل المساعد لـ TM ، EGF456 ، عن ميزات تفاعل TM-الثرومبين ودعم المعلومات البيوكيميائية السابقة (الشكل 3). 75 يُنظر إلى واجهة اتصال صغيرة إلى حد معقول تبلغ 900 2 بين نطاقات I من الثرومبين و EGF 5 و 6 من TM. على الرغم من أن السطوح الموجودة في شاشة عرض الواجهة تشحن التكميلية ، والتي قد تساعد في توجيه الشظيتين معًا ، 76 يوجد جسر ملح واحد فقط بين ليسين 110 من الثرومبين والأسبارتات 461 من TM. يتم توفير غالبية طاقة الربط عن طريق ملامسات كارهة للماء ، على سبيل المثال من خلال إدراج isoleucine 414 و 424 على TM isoleucine 414 في تجويف كاره للماء على الثرومبين المحاط بـ phenylalanine 34 و tyrosine 76 و isoleucine 82 ، ويتفاعل isoleucine 424 مع leucine 65 من الثرومبين. وتأكيدًا على أهمية هذه الملامسات الكارهة للماء ، أدى تحور الأيزولوسين 414 و 424 إلى الألانين إلى تقليل تقارب TM للثرومبين بمقدار 25 إلى 30 ضعفًا. 68 لم يكشف التركيب البلوري المركب TM-ثرومبين عن أي تغييرات توافقية واضحة داخل الموقع النشط للثرومبين ، لكن وجود مثبط موقع نشط مرتبط يغيب عن هذه المشكلة. ومع ذلك ، قد يلعب التباين دورًا في تبديل تفضيل الركيزة للثرومبين ، حيث تشير العديد من الدراسات البيوكيميائية ، بما في ذلك دراسات تبادل التألق والأميد ، إلى تشديد الموقع النشط استجابةً لارتباط TM. 77-79 يمكن أيضًا أن يُعزى تأثير العامل المساعد لـ TM جزئيًا إلى تحسين إمكانية الوصول إلى ببتيد التنشيط للبروتين المرتبط بـ TM C. 80،81

الهيبارين والجليكوزامينوجليكان الأخرى

يقع التثبيط النهائي للثرومبين في المقام الأول على عاتق أفراد عائلة السربين لمثبطات الأنزيم البروتيني السيرين. 82 إحدى السمات الشائعة لهذه السربين التي تثبط الثرومبين هي القدرة على الارتباط بالجليكوزامينوجليكان الشبيه بالهيبارين (GAGs) وتنشيطه. GAGs ، مثل كبريتات الهيباران ، وكبريتات شوندروتن ، وكبريتات ديرماتان ، عبارة عن عديدات سكاريد مكبريتية طويلة السلسلة مرتبطة بالبروتيوغليكانات التي تغطي سطح الخلايا التي تبطن مساحات الأوعية الدموية وخارج الأوعية الدموية. الهيبارين ، دواء مضاد للتخثر يستخدم على نطاق واسع ، هو GAG صغير نسبيًا وموحد تفرزه الخلايا البدينة. ترتبط GAGs بالثرومبين مع تقارب الميكرومولار وقد ثبت أنها تسرع بشكل كبير في تثبيط الثرومبين بواسطة السربين من خلال آلية التجسير. 83،84 مثبطات الثرومبين الرئيسية المتداولة هي السربينات المضادة للثرومبين (AT) والعامل المساعد الهيبارين II (HCII). يتم تعزيز معدل تثبيط الثرومبين بواسطة AT بمقدار 1000 ضعف في وجود الهيبارين وكبريتات الهيبارين ، 85،86 ويتم تسريع تثبيطه بواسطة HCII إلى درجة مماثلة بواسطة الهيبارين أو كبريتات الجلد. حددت دراسات الطفرات 87،88 موقع ارتباط الهيبارين بالثرومبين على أنه إكسوسيت 2 ويتضمن (بترتيب الأهمية) أرجينين 93 ، ليسين 236 ، ليسين 240 ، أرجينين 101 ، وأرجينين 233. 89-91 أظهر العمل البيوكيميائي أيضًا حدًا أدنى حجم موقع ارتباط الهيبارين المكون من 6 بقايا أحادية السكاريد ، مع ارتباط يعتمد بشدة على القوة الأيونية ، مما يشير إلى ارتباط إلكتروستاتيكي غير محدد من 5 إلى 6 تفاعلات أيونية. 92 في حين أن الهيبارين الأصغر يمكنه تنشيط AT تجاه العاملين IXa و Xa ، فإن تنشيط تثبيط الثرومبين لا يتحقق إلا لجزيء الهيبارين الذي لا يقل طوله عن 18 وحدة أحادية السكاريد. 93 يُعزى ذلك إلى الحاجة إلى أن جزيء هيبارين واحد يجسر AT والثرومبين في وقت واحد. تعمل آلية تجسير مماثلة لتسريع GAG لتثبيط HCII للثرومبين 94 ، ومع ذلك ، يلعب التنشيط الخيفي لـ HCII أيضًا دورًا مهمًا. 95،96

كشف التركيب البلوري الحديث للثرومبين البشري المرتبط بجزء 8 أحادي السكاريد الهيبارين عن الأساس الجزيئي للتفاعل (الشكل 3). 97 يوضح الهيكل كيف يعمل الثرومبين مع الهيبارين من خلال تداخل البقايا الموجبة الشحنة (هيستيدين 91 ، أرجينين 93 ، أرجينين 101 ، أرجينين 126 ، أرجينين 165 ، ليسين 236 ، ولايسين 240) مع مجموعات كبريتات الهيبارين سالبة الشحنة في مادة أيونية في الغالب. تفاعل. يعد طول 6 وحدات أحادية السكاريد ضروريًا لتحقيق شغل كامل لموقع ربط الهيبارين ، ويمكن رؤية 6 وحدات فقط من 8 وحدات أحادية السكاريد في الهيكل البلوري. في عام 2004 ، تم حل هيكلين بلوريين من المركب الثلاثي الثرومبين- AT- هيبارين ، باستخدام الثرومبين الخامل تحفيزيًا. 98،99 تم بلورة كلا الهيكلين باستخدام محاكاة الهيبارين التي تحتوي على 3 وحدات جلوكوز مكبريت بالكامل كموقع ربط الثرومبين. أظهر الهيكل الذي وضعه Li et al 98 ارتباطًا لمحاكاة الهيبارين بالثرومبين بما يتوافق مع ذلك الذي شوهد باستخدام الجزء الطبيعي ومع بيانات الطفرات الموضحة أعلاه. على وجه التحديد ، فإن الأرجينين 93 له أهمية حاسمة في إجراء 3 تفاعلات أيونية مع أكسجين الكبريتات بالإضافة إلى العديد من الروابط الهيدروجينية الأخرى مع GAG. يشارك Lysine 236 في تفاعلين مع شقوق الكبريتات ، ويقوم كل من الأرجينين 101 و 233 بعمل تفاعل واحد. يمكن أن يوفر lysine 240 المصمم جزئيًا تفاعلات 3 إضافية. الكثافة غير الكاملة لمحاكاة الهيبارين في الهيكل بواسطة Dementiev et al 99 تجعل المقارنة المباشرة صعبة ، ولكن لم يتم ملاحظة كثافة الكبريتات في وحدة السكاريد الأحادي المنمذجة في منطقة ربط الهيبارين. أيضًا ، يشير هيكل Dementiev et al إلى أن الهيستدين 230 يساهم بشكل كبير في التفاعل مع الهيبارين ، بينما في بنية الثرومبين والهيبارين بواسطة Carter et al 97 الموصوفة أعلاه ، لوحظ فقط تفاعل وحيد بوساطة الماء بين الهيستدين 230 والهيبارين. من المحتمل أن تربط مجموعة كبريتات شوندروتن (CS) الموجودة في المجال الغني بالسيرين / ثريونين لـ TM الثرومبين بطريقة مماثلة لتلك التي لوحظت في التركيب البلوري للثرومبين المرتبط بالهيبارين. 100

أيون الصوديوم

عامل مساعد محتمل آخر لتعديل نشاط الثرومبين هو الصوديوم الكاتيون أحادي التكافؤ (Na +). تم تحديد موقع الربط لـ Na + لأول مرة في عام 1995 بواسطة Di Cera et al عن طريق استبدال الروبيديوم الأكثر ثراءً بالإلكترون في بلورات نمت في وجود Na + ، وخلص إلى أن معظم الهياكل البلورية السابقة للثرومبين قد وضعت جزيء الماء في الموضع المعروف الآن أن Na + يشغلها. تم العثور على 101 Na + منسق مع الهندسة الاوكتاهدرا بواسطة أكسجين الكربونيل العمود الفقري للأرجينين 221 أ والليسين 224 و 4 جزيئات الماء المحفوظة (الشكل التكميلي الثالث). عند ارتباطه بـ Na + ، يوجد الثرومبين في حالة تخثرية قادرة على الانقسام الفعال للركائز المحفزة للتخثر مثل الفيبرينوجين و PAR-1. 21،22،102،103 في حالة عدم وجود Na + ، يعرض الثرومبين كفاءة تحفيزية منخفضة بشكل عام لهذه الركائز وغيرها ومع ذلك يحافظ على القدرة على تنشيط البروتين C بشكل فعال في وجود TM. 103 تم افتراض أن الحالتين ، Na + -bound و Na +-free ، تمثلان تطابقين مميزين للثرومبين ، يطلق عليهما الصيغ "السريعة" و "البطيئة" ، على التوالي. حاولت العديد من الدراسات البيوكيميائية والبلورية توضيح الطبيعة الدقيقة للتغيير التوافقي المسؤول عن تنشيط الثرومبين على ربط Na +. 104-113 نظرًا لأن العديد من هياكل الثرومبين المرتبط بصوديوم الصوديوم قد تم إيداعها بالفعل في بنك بيانات البروتين ، فقد ركزت جهود التبلور مؤخرًا على الشكل البطيء الخالي من Na +. في عام 2002 ، وصف تقرير صادر عن Pineda et al بنية من الثرومبين تبلورت في غياب Na + والتي أظهرت تغييرات طفيفة في مواضع السلسلة الجانبية للبقايا في الموقع النشط. 106 من المخيب للآمال ، أن تشكّل موقع ربط Na + والمناطق الأخرى التي أظهرتها دراسات الطفرات سابقًا للخضوع لإعادة ترتيب مطابقة على ربط Na + ظل دون تغيير بالنسبة للصيغة السريعة (على سبيل المثال ، التربتوفان 215 ، المعروف أنه يخضع لتغيير كبير 105). أدى التبلور اللاحق للنوع البري ومتغيرات الثرومبين في وجود الكاتيونات أحادية التكافؤ المختلفة مثل الكولين والبوتاسيوم والليثيوم إلى مجموعة من هياكل الثرومبين التي تعرض مجموعة من التعديلات التوافقية فيما يتعلق بصيغة Na +. 107–110،112،114،115 فقط عدد قليل من هذه التغييرات التوافقية تشمل تعطيل حلقة ربط Na + ، وانقباض وانسداد شق الموقع النشط ، وإعادة توجيه سيرين الحفاز 195 ، وفقدان ثقب الأكسجة الناجم عن قلب الجليسين 193. سواء بعض أو كل هذه التغييرات ضرورية للانتقال بين الأشكال البطيئة والسريعة لا يزال غير واضح ، ومع ذلك ، يبدو أن إطلاق Na + يؤدي إلى زيادة المرونة المطابقة داخل الثرومبين. يشير هذا إلى أنه في غياب تنسيق Na + ، يوجد الثرومبين كمجموعة من الحالات التوافقية التي تم اعتبار أنشطتها الجماعية تقليديًا على أنها ذات شكل بطيء واحد. مهما كان الانتقال التوافقي الناجم عن Na ، فإن الأهمية الفسيولوجية لـ Na كجزيء مؤثر خيفي تعتمد على الارتباط التفاضلي في البلازما. وفقًا لذلك ، تم الإبلاغ عن أن تقارب الثرومبين لـ Na يعتمد بدرجة كبيرة على درجة الحرارة ، مع a كد من ≈25 مليمول / لتر عند درجة حرارة الغرفة وبالقرب من تركيز الصوديوم الفسيولوجي + 140 مليمول / لتر عند 37 درجة مئوية. 116 ومع ذلك ، مع تركيز البلازما لـ Na عالي التنظيم ، من الصعب تخيل كيف يمكن لتفاعله مع الثرومبين أن يخدم وظيفة عامل مساعد حقيقي في تنظيم الإرقاء.

الاستنتاجات

تركز هذه المراجعة على كيفية تفاعل الثرومبين مع عدد من العوامل المساعدة المختلفة خلال "دورة الحياة" ، والتي تبدأ بتكوينها استجابةً لإصابة الأوعية الدموية وتنتهي بتثبيطه الذي لا رجعة فيه بواسطة السربين بعد تكوين جلطة مستقرة. تلعب العوامل المساعدة الموصوفة في هذا التقرير دورًا مهمًا في توجيه خصوصية الثرومبين طوال دورة حياتها. تم تحديد دورة حياة الثرومبين بشكل جيد في المراجعة الأخيرة التي أجراها لين وآخرون. 15 في المراحل المبكرة من الاستجابة المرقئة ، يتم ترجيح نشاط الثرومبين بشكل كبير نحو عملية التجلط. الثرومبين ، من خلال تفاعلات exosite II ، يربط GpIbα بشكل تفضيلي على سطح الصفائح الدموية ، ويقطع PARs لتنشيط الصفائح الدموية وإطلاق العامل V المنشط جزئيًا من حبيبات α. يؤدي هذا إلى عدة جولات من تضخيم توليد الثرومبين متبوعًا بتحفيز التغذية الراجعة الإيجابية من خلال تنشيط العامل الخامس والعامل الثامن الإضافي. مع إنتاج المزيد من الثرومبين ، يبدأ الارتباط مع الفيبرينوجين المتراكم داخل سدادة الصفائح الدموية. بسبب تقاربها الضعيف مع الفيبرينوجين (كد≈7 ميكرولتر / لتر) الثرومبين يعتمد على التركيز العالي للفيبرينوجين في البلازما (15 ميكرولتر / لتر) وزيادة التركيز المحلي للفيبرينوجين بالقرب من موقع الإصابة. يظل الثرومبين مرتبطًا بالفيبرين من خلال التفاعلات الخارجية بعد انقسام الفيبرينوجين. يعمل الفيبرين بعد ذلك كعامل مساعد لتنشيط الثرومبين للعامل الثالث عشر ، بالإضافة إلى توفير الركيزة للربط المتبادل للعامل XIIIa. بمجرد انتشار الخثرة المتنامية إلى ما وراء موقع الإصابة ، تتحول الوفرة النسبية للعوامل المساعدة من العوامل المساعدة للتخثر (GpIbα والفيبرين) إلى أنشطة مضادات التخثر (TM و GAGs). الربط المحكم (كد≈3 نانومول / لتر) TM المعبر عنه على سطح البطانة يتنافس بشكل فعال مع الفيبرينوجين ضعيف الارتباط للأول الخارج من الثرومبين. يمكن أيضًا أن تتنافس كبريتات Heparan ، التي تغلف البطانة ، بشكل فعال مع GpIbα لإكسوزيت II وتساعد في إزالة الثرومبين النشط من خلال تثبيط بواسطة AT و HCII. وبهذه الطريقة ، تطورت العوامل المساعدة لاستخدام كل من المواد الخارجية للثرومبين وتوجيه الإنزيم نحو نشاط محفز للتخثر أو نشاط مضاد للتخثر أو تثبيط. تعتبر تفاعلات الثرومبين والعامل المساعد ، التي تم الكشف عنها بالكامل الآن بواسطة الهياكل البلورية ، ذات أهمية حاسمة لتوجيه نشاط الثرومبين خلال فترة وجوده القصيرة ، ولكن الحافلة بالأحداث ، وبالتالي تساعد في الحفاظ على توازن مرقئ.

تم استلام النسخة الأصلية في 14 فبراير 2006 ، وتم قبول النسخة النهائية في 10 مايو 2006.

مصادر التمويل

تم توفير التمويل من قبل مؤسسة القلب البريطانية ، ومؤسسة السير إسحاق نيوتن ، ومجلس البحوث الطبية (المملكة المتحدة).


في البيت مجددا

كانت أواخر الستينيات والسبعينيات من القرن الماضي فترة متشنجة ، سواء بالنسبة للسياسة الأمريكية أو لحياتي الشخصية. عند عودتنا فور عودتنا إلى فيلادلفيا في عام 1968 ، استقرنا في شقة شاهقة في سنتر سيتي ، وبدأت شراكة مع معهد أبحاث السرطان (ICR) (جزء من معهد فوكس تشيس لأبحاث السرطان) ، حيث كنت للبقاء لمدة عقد. كانت السنوات الأولى التي عمل فيها زميل ما بعد الدكتوراه مع إيروين (إرني) روز مليئة بالتحديات والرضا بشكل لا يصدق. تلك الأيام ، على الرغم من تقييدها بجدول زمني ضيق للغاية للتنقل بين وسط مدينة فيلادلفيا وضواحيها ، كانت البداية في الكيمياء الحيوية التجريبية - وقد أحببت كل دقيقة من التجربة. على الرغم من التصنيف كمركز لأبحاث السرطان ، كان هناك التزام قوي بالبحوث الأساسية.من دواعي سروري وتدريبي المستقبلي ، أن ICR قد أصبح نقطة جذب عالمية للباحثين المهتمين بدراسة آلية الإنزيم ، بالإضافة إلى مختبر Ernie Rose ، كان هناك عدد غير قليل من المجموعات البحثية ذات الصلة ، على سبيل المثال مختبرات Larry Loeb ، التي تتابع آلية إصلاح الحمض النووي جيني جلوسكر ، بدراسة علم بلورات البروتين بالأشعة السينية و Al Mildvan ، الذي أنشأ مركزًا لرسم خرائط NMR لمراكز المعادن في الإنزيمات.

بعد الكثير من النقاش مع Ernie ، اخترت مشروعًا يستخدم تدريبي السابق في الكيمياء لدراسة أزمرة محفزة بالإنزيم لـ عبر-إلى رابطة الدول المستقلة-الكونتات ، حيث يكون الأول عبارة عن بوليانيون يتراكم في النباتات والأخير يكون وسيطًا في تحويل السترات إلى أيزوسيترات في دورة حمض الستريك. باستخدام سلسلة من مجسات النظائر (الديوتيريوم والتريتيوم والكربون 14) ، يمكننا أن نبين أن الأزمرة لم تتطلب أي دوران للرابطة على الإطلاق وقد تم تحقيقها من خلال انزياح بروتون بسيط ذو اتجاه واحد ، فوق السطح ، ضمن ركيزة محاذاة بشكل مناسب عن طريق مشاركة قاعدة واحدة على الانزيم (2). كانت ميزة هذه الدراسة هي القدرة على استخدام هذه الخاصية المميزة حديثًا لإيزوميراز الأكونيت لتحليل النتائج الكيميائية الفراغية لإنزيمين يحفزان انشقاقات / تكثيف الألدول التي تتضمن مجموعات ميثيل مراوان (3). كانت هذه هي المرة الأولى التي قمنا فيها أنا وإيرني بمطابقة الذكاء بجدية ، كل منا يذهب إلى المنزل بالبيانات التي تم جمعها حديثًا لتحديد ما إذا كانت الروابط الجديدة مرتبطة بالاحتفاظ أو عكس التكوين. يكمن جمال الكيمياء المجسمة البيولوجية في أن إجابتين فقط ممكنتين ، مع فرصة بنسبة 50:50 للصحة. على الرغم من أن حقيقة أن لدينا إجابات مختلفة للمشكلة ، وأن إجابتي كانت صحيحة ، ربما كانت صدفة ، إلا أن هذا بدا وكأنه خطوة هائلة في اتجاه تشكيل هويتي كعالم. بعد سنوات عديدة ، قرب نهاية حياته ، اعترف لي إرني بأنه كان في البداية غير متأكد تمامًا من مستقبلي في العلوم.


لماذا نحتاج المغنيسيوم؟

المغنيسيوم معدن مهم ، يلعب دورًا في أكثر من 300 تفاعل إنزيم في جسم الإنسان. تشمل وظائفه العديدة المساعدة في وظائف العضلات والأعصاب ، وتنظيم ضغط الدم ، ودعم جهاز المناعة.

يحتوي جسم الشخص البالغ على حوالي 25 جرامًا (جم) من المغنيسيوم ، 50-60٪ منه يخزن الهيكل العظمي. الباقي موجود في العضلات والأنسجة الرخوة وسوائل الجسم.

كثير من الناس في الولايات المتحدة لا يحصلون على ما يكفي من المغنيسيوم في نظامهم الغذائي ، على الرغم من أن أعراض النقص غير شائعة لدى الأشخاص الأصحاء.

يربط الأطباء بين نقص المغنيسيوم ومجموعة من المضاعفات الصحية ، لذلك يجب أن يهدف الناس إلى تلبية المستويات اليومية الموصى بها من المغنيسيوم.

اللوز والسبانخ والكاجو هي بعض الأطعمة التي تحتوي على أعلى نسبة مغنيسيوم. إذا لم يتمكن الشخص من الحصول على ما يكفي من المغنيسيوم من خلال نظامه الغذائي ، فقد يوصي الطبيب بتناول المكملات الغذائية.

في هذه المقالة ، نلقي نظرة على وظيفة وفوائد المغنيسيوم ، وما يفعله في الجسم ، والمصادر الغذائية ، والمخاطر الصحية المحتملة التي يرتبط بها الأطباء كثيرًا.

العديد من أنواع المكسرات والبذور غنية بالمغنيسيوم.

المغنيسيوم هو واحد من سبعة معادن كبيرة أساسية. هذه المعادن الكبيرة هي معادن يحتاج الناس إلى استهلاكها بكميات كبيرة نسبيًا - على الأقل 100 ملليجرام (مجم) يوميًا. المعادن الدقيقة ، مثل الحديد والزنك ، لا تقل أهمية ، على الرغم من أن الناس يحتاجونها بكميات أقل.

المغنيسيوم حيوي للعديد من وظائف الجسم. يمكن أن يساعد الحصول على ما يكفي من هذا المعدن في الوقاية من الأمراض المزمنة أو علاجها ، بما في ذلك مرض الزهايمر والسكري من النوع 2 وأمراض القلب والأوعية الدموية والصداع النصفي.

تناقش الأقسام التالية وظيفة المغنيسيوم في الجسم وتأثيراتها على صحة الإنسان.

1. صحة العظام

بينما ركزت معظم الأبحاث على دور الكالسيوم في صحة العظام ، فإن المغنيسيوم ضروري أيضًا لتكوين العظام بشكل صحي.

ربطت الأبحاث من عام 2013 بين تناول المغنيسيوم الكافي وارتفاع كثافة العظام ، وتحسين تكوين بلورات العظام ، وانخفاض خطر الإصابة بهشاشة العظام لدى الإناث بعد انقطاع الطمث.

قد يحسن المغنيسيوم صحة العظام بشكل مباشر وغير مباشر ، حيث يساعد على تنظيم مستويات الكالسيوم وفيتامين د ، وهما عنصران مغذيان آخران مهمان لصحة العظام.

2. مرض السكري

ربطت الأبحاث بين الأنظمة الغذائية التي تحتوي على نسبة عالية من المغنيسيوم وانخفاض خطر الإصابة بالنوع الثاني من مرض السكري. قد يكون هذا لأن المغنيسيوم يلعب دورًا مهمًا في التحكم في الجلوكوز وأيض الأنسولين.

مراجعة 2015 في المجلة العالمية للسكري تشير التقارير إلى أن معظم مرضى السكري ، وليس كلهم ​​، يعانون من نقص المغنيسيوم وأن المغنيسيوم قد يلعب دورًا في إدارة مرض السكري.

قد يؤدي نقص المغنيسيوم إلى تفاقم مقاومة الأنسولين ، وهي حالة تحدث غالبًا قبل مرض السكري من النوع 2. من ناحية أخرى ، قد تؤدي مقاومة الأنسولين إلى انخفاض مستويات المغنيسيوم.

في العديد من الدراسات ، ربط الباحثون بين الأنظمة الغذائية التي تحتوي على نسبة عالية من المغنيسيوم ومرض السكري. بالإضافة إلى ذلك ، تشير مراجعة منهجية من عام 2017 إلى أن تناول مكملات المغنيسيوم يمكن أن يحسن أيضًا حساسية الأنسولين لدى الأشخاص الذين يعانون من انخفاض مستويات المغنيسيوم.

ومع ذلك ، يحتاج الباحثون إلى جمع المزيد من الأدلة قبل أن يتمكن الأطباء من استخدام المغنيسيوم بشكل روتيني للتحكم في نسبة السكر في الدم لدى مرضى السكري.

3. صحة القلب والأوعية الدموية

يحتاج الجسم إلى المغنيسيوم للحفاظ على صحة العضلات ، بما في ذلك القلب. وجدت الأبحاث أن المغنيسيوم يلعب دورًا مهمًا في صحة القلب.

تشير مراجعة عام 2018 إلى أن نقص المغنيسيوم يمكن أن يزيد من خطر إصابة الشخص بأمراض القلب والأوعية الدموية. هذا يرجع جزئيًا إلى أدوارها على المستوى الخلوي. لاحظ المؤلفون أن نقص المغنيسيوم شائع لدى الأشخاص المصابين بفشل القلب الاحتقاني ويمكن أن يؤدي إلى تفاقم نتائجهم السريرية.

الأشخاص الذين يتلقون المغنيسيوم بعد فترة وجيزة من نوبة قلبية لديهم مخاطر أقل للوفاة. يستخدم الأطباء المغنيسيوم أحيانًا أثناء علاج قصور القلب الاحتقاني (CHF) لتقليل مخاطر عدم انتظام ضربات القلب أو عدم انتظام ضربات القلب.

وفقًا للتحليل التلوي لعام 2019 ، فإن زيادة تناول المغنيسيوم قد يقلل من خطر إصابة الشخص بالسكتة الدماغية. لقد أفادوا أنه مقابل كل زيادة مقدارها 100 ملغ في اليوم في المغنيسيوم ، ينخفض ​​خطر الإصابة بالسكتة الدماغية بنسبة 2٪.

تشير بعض الأبحاث أيضًا إلى أن المغنيسيوم يلعب دورًا في ارتفاع ضغط الدم. ومع ذلك ، وفقًا لمكتب المكملات الغذائية (ODS) ، استنادًا إلى الأبحاث الحالية ، فإن تناول مكملات المغنيسيوم يخفض ضغط الدم "إلى حد ضئيل فقط".

تدعو المواد المستنفدة للأوزون إلى إجراء تحقيق "كبير وجيد التصميم" لفهم دور المغنيسيوم في صحة القلب والوقاية من أمراض القلب والأوعية الدموية.

4. الصداع النصفي

قد يساعد العلاج بالمغنيسيوم في منع أو تخفيف الصداع. وذلك لأن نقص المغنيسيوم يمكن أن يؤثر على الناقلات العصبية ويحد من انقباض الأوعية الدموية ، وهي عوامل يربطها الأطباء بالصداع النصفي.

قد يكون لدى الأشخاص الذين يعانون من الصداع النصفي مستويات أقل من المغنيسيوم في الدم وأنسجة الجسم مقارنة بالآخرين. قد تكون مستويات المغنيسيوم في دماغ الشخص منخفضة أثناء الصداع النصفي.

تشير مراجعة منهجية من عام 2017 إلى أن العلاج بالمغنيسيوم قد يكون مفيدًا للوقاية من الصداع النصفي. يقترح المؤلفون أن تناول 600 ملغ من سترات المغنيسيوم يبدو استراتيجية وقائية آمنة وفعالة.

ذكرت مؤسسة الصداع النصفي الأمريكية أن الناس كثيرًا ما يستخدمون جرعات من 400-500 مجم يوميًا للوقاية من الصداع النصفي.

من المحتمل أن تكون الكميات التي قد يكون لها تأثير مرتفع ، ويجب على الأشخاص استخدام هذا العلاج فقط تحت إشراف الطبيب.

5. متلازمة ما قبل الحيض

قد يلعب المغنيسيوم أيضًا دورًا في متلازمة ما قبل الحيض (PMS).

تشير الدراسات الصغيرة ، بما في ذلك مقال عام 2012 ، إلى أن تناول مكملات المغنيسيوم مع فيتامين ب 6 يمكن أن يحسن أعراض الدورة الشهرية. ومع ذلك ، تشير مراجعة أحدث عام 2019 إلى أن البحث مختلط ، وهناك حاجة إلى مزيد من الدراسات.

تقترح الكلية الأمريكية لأطباء التوليد وأمراض النساء أن تناول مكملات المغنيسيوم يمكن أن يساعد في تقليل الانتفاخ وأعراض المزاج وألم الثدي في الدورة الشهرية.

6. القلق

قد تلعب مستويات المغنيسيوم دورًا في اضطرابات المزاج ، بما في ذلك الاكتئاب والقلق.

وفقًا لمراجعة منهجية من عام 2017 ، قد ترتبط مستويات المغنيسيوم المنخفضة بمستويات أعلى من القلق. يرجع هذا جزئيًا إلى النشاط في المحور الوطائي - النخامي - الكظري (HPA) ، وهو عبارة عن مجموعة من ثلاث غدد تتحكم في رد فعل الشخص تجاه الإجهاد.

ومع ذلك ، تشير المراجعة إلى أن جودة الأدلة ضعيفة ، وأن الباحثين بحاجة إلى إجراء دراسات عالية الجودة لمعرفة مدى نجاح مكملات المغنيسيوم في تقليل القلق.

يوضح الجدول التالي البدل اليومي الموصى به (RDA) لاستهلاك المغنيسيوم حسب العمر والجنس ، وفقًا لـ ODS.

سنذكرأنثى
1-3 سنوات80 مجم80 مجم
4-8 سنوات130 مجم130 مجم
9-13 سنة240 مجم240 مجم
14-18 سنة410 مجم360 مجم
19-30 سنة400 مجم310 مجم
31-50 سنة420 مجم320 مجم
51+ سنة420 مجم320 مجم

يجب على الناس زيادة تناول المغنيسيوم بحوالي 40 ملغ يوميًا أثناء الحمل.

يعتمد الخبراء على الكمية الكافية للأطفال دون سن سنة واحدة على الكميات الموجودة في لبن الأم.

تحتوي العديد من الأطعمة على مستويات عالية من المغنيسيوم ، بما في ذلك المكسرات والبذور والخضروات ذات اللون الأخضر الداكن والحبوب الكاملة والبقوليات. يضيف المصنعون أيضًا المغنيسيوم إلى بعض حبوب الإفطار والأطعمة المدعمة الأخرى.

أفضل مصادر المغنيسيوم تشمل:

مصدرلكل وجبةالنسبة المئوية للقيمة اليومية
اللوز (1 أونصة أو أوقية)80 مجم20%
سبانخ (نصف كوب)78 مجم20%
الكاجو المحمص (1 أونصة)74 مجم19%
فول سوداني محمص بالزيت (ربع كوب)63 مجم16%
حليب الصويا (1 كوب)61 مجم15%
فاصوليا سوداء مطبوخة (نصف كوب)60 مجم15%
فول ادامامي مطبوخ (نصف كوب)50 مجم13%
زبدة الفول السوداني (2 ملاعق كبيرة)49 مجم12%
خبز القمح الكامل (شريحتان)46 مجم12%
أفوكادو (1 كوب)44 مجم11%
بطاطس بالجلد (3.5 أونصة)43 مجم11%
أرز بني مطبوخ (نصف كوب)42 مجم11%
زبادي قليل الدسم (8 أونصة)42 مجم11%
حبوب الإفطار المدعمة40 مجم10%
دقيق الشوفان ، سريع الذوبان ، 1 باكيت36 مجم9%
الفاصوليا المعلبة (نصف كوب)35 مجم9%
موز (1 وسط)32 مجم8%

تفقد منتجات القمح المغنيسيوم عند تكريره ، لذلك من الأفضل اختيار الحبوب ومنتجات الخبز المصنوعة من الحبوب الكاملة. تحتوي معظم الفواكه واللحوم والأسماك شيوعًا على نسبة منخفضة من المغنيسيوم.

في حين أن العديد من الأشخاص لا يستوفون مدخولهم الموصى به من المغنيسيوم ، فإن أعراض النقص نادرة في الأشخاص الأصحاء. يُعرف نقص المغنيسيوم بنقص مغنسيوم الدم.

يمكن أن ينتج نقص أو نقص المغنيسيوم عن الاستهلاك المفرط للكحول ، والآثار الجانبية لبعض الأدوية ، وبعض الحالات الصحية ، بما في ذلك اضطرابات الجهاز الهضمي ومرض السكري. النقص أكثر شيوعًا عند كبار السن.

تشمل أعراض نقص المغنيسيوم ما يلي:

تشمل أعراض نقص المغنيسيوم الأكثر تقدمًا ما يلي:

  • تشنجات العضلات
  • خدر
  • تنميل
  • النوبات
  • تغيرات الشخصية
  • تغيرات في ضربات القلب أو تشنجات

ربطت الأبحاث بين نقص المغنيسيوم ومجموعة من الحالات الصحية ، بما في ذلك مرض الزهايمر والسكري من النوع 2 وأمراض القلب والأوعية الدموية والصداع النصفي.

من غير المحتمل تناول جرعة زائدة من المغنيسيوم من خلال المصادر الغذائية لأن الجسم سيقضي على المغنيسيوم الزائد من الطعام عن طريق البول.

ومع ذلك ، فإن تناول كميات كبيرة من المغنيسيوم من المكملات الغذائية يمكن أن يؤدي إلى مشاكل في الجهاز الهضمي ، مثل الإسهال أو الغثيان أو المغص.

يمكن أن تسبب الجرعات الكبيرة جدًا مشاكل في الكلى ، وانخفاض ضغط الدم ، واحتباس البول ، والغثيان والقيء ، والاكتئاب ، والخمول ، وفقدان السيطرة على الجهاز العصبي المركزي (CNS) ، والسكتة القلبية ، وربما الموت.

يجب على الأشخاص الذين يعانون من اضطراب في الكلى عدم تناول مكملات المغنيسيوم إلا إذا نصح الطبيب بذلك.

قد تؤدي مكملات المغنيسيوم أيضًا إلى ظهور بعض التفاعلات الدوائية. تشمل الأدوية التي قد تتفاعل مع مكملات المغنيسيوم أو تؤثر على مستويات المغنيسيوم ما يلي:

  • البايفوسفونيت الفموي الذي يعالج هشاشة العظام ، مثل أليندرونات (فوساماكس)
  • المضادات الحيوية التتراسيكلين ، بما في ذلك الدوكسيسيكلين (Vibramycin) و demeclocycline (Declomycin)
  • المضادات الحيوية الكينولون ، بما في ذلك الليفوفلوكساسين (ليفاكوين) وسيبروفلوكساسين (سيبرو)
  • مدرات البول ، مثل فوروسيميد (لازيكس)
  • مثبطات مضخة البروتون ، بما في ذلك إيزوميبرازول المغنيسيوم (نيكسيوم)

مكملات المغنيسيوم متاحة للشراء عبر الإنترنت ، ولكن من الأفضل الحصول على أي فيتامين أو معدن من خلال الطعام لأن العناصر الغذائية تعمل بشكل أفضل عندما يجمعها الناس مع العناصر الغذائية الأخرى.

تعمل العديد من الفيتامينات والمعادن والمغذيات النباتية بشكل تآزري. يعني هذا المصطلح أن جمعها معًا يجلب فوائد صحية أكثر من أخذها بشكل منفصل.

من الأفضل التركيز على نظام غذائي صحي ومتوازن لتلبية المتطلبات اليومية من المغنيسيوم واستخدام المكملات الغذائية كنسخة احتياطية ولكن تحت إشراف طبي.

المغنيسيوم هو عنصر غذائي أساسي يلعب دورًا رئيسيًا في العديد من عمليات الجسم ، بما في ذلك العضلات والأعصاب وصحة العظام والمزاج.

ربطت الأبحاث بين نقص المغنيسيوم ومجموعة من المضاعفات الصحية. إذا كان الشخص غير قادر على الحصول على متطلباته اليومية من نظامه الغذائي ، فقد يوصي الطبيب بتناول مكملات المغنيسيوم.


قم بتنزيل وطباعة هذه المقالة لاستخداماتك العلمية والبحثية والتعليمية الشخصية.

شراء عدد واحد من علم مقابل 15 دولارًا أمريكيًا فقط.

علم

المجلد 349 ، العدد 6253
11 سبتمبر 2015

أدوات المادة

الرجاء تسجيل الدخول لإضافة تنبيه لهذه المقالة.

بقلم ماتيو جينتيلي ، جوانا كوال ، مرسيدس تكاش ، تاكيشي ساتوه ، كزافييه لاهاي ، سيسيل كونراد ، مارلين بويرون ، بيرانجير لومبارد ، سيلفير دوراند ، جيدو كرومير ، داماريس لوف ، مارك دالود ، كلوتيلد تيري ، نيكولاس مانيل

علم 11 سبتمبر 2015: 1232-1236

تحزم الفيروسات رسولًا ثانيًا مضادًا للفيروسات في فيريونات ، مما يسهل الاستجابة المناعية في الخلايا المصابة حديثًا. [راجع أيضًا وجهة نظر شوجينز]


الجزء 3: إعادة تدوير الريبوفاجي والنيوكليوتيدات

00: 00: 07.29 اسمي ديفيد ساباتيني.
00: 00: 09.12 أنا عضو في معهد وايتهيد
00: 00: 10.27 وقسم الأحياء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ،
00: 00: 12.18 وكذلك معهد هوارد هيوز الطبي
00: 00: 14.11 ومعاهد كوخ وبرود.
00: 00: 17.00 وفي الثالثة من سلسلة من ثلاث محاضرات
00: 00: 19.19 الذي أناقش فيه تنظيم النمو
00: 00: 21.18 بواسطة بروتين كيناز mTOR
00: 00: 23.29 والمسارات المرتبطة به ،
00: 00: 25.27 سأناقش معك اليوم
00: 00: 28.02 ribophagy وتنظيمه بواسطة مسار mTOR
00: 00: 31.07 وإعادة تدوير العناصر الغذائية ، ولا سيما النيوكليوتيدات.
00: 00: 34.03 نحن نقدر الآن هذا الريبوسومات
00: 00: 35.28 تحتوي على جزء كبير من الأحماض الأمينية والنيوكليوتيدات في الخلية ،
00: 00: 39.08 وبالتالي فهي تعمل كمورد للخلية
00: 00: 42.02 لتحريرهم عندما يحتاجون إليهم ،
00: 00: 44.00 خاصة في ظل ظروف الجوع.
00: 00: 46.25 mTORC1 ، نحن نقدر الآن ،
00: 00: 49.04 هو أحد المنظمين المركزيين للنمو ،
00: 00: 51.07 ربط توافر العناصر الغذائية في البيئة
00: 00: 53.17 إلى ما إذا كانت خلية وكائن حي
00: 00: 55.14 في حالة الابتنائية أو تقويضي ،
00: 00: 57.08 و ribophagy سيكون مثالًا على عملية تقويضية.
00: 01: 01.03 القصة هنا تبدأ حقًا
00: 01: 03.09 مع جهودنا لفهم علم الأحياء mTORC1 ،
00: 01: 05.01 على وجه الخصوص كيف تستشعر تنوع إشارات المنبع ،
00: 01: 09.00 المشار إليها هنا ، والتي يمكن للمسار اكتشافها.
00: 01: 11.02 ما هي أجهزة الاستشعار لهذه الإشارات؟
00: 01: 13.19 كيف يتم دمج هذه الإشارات في خرج متماسك
00: 01: 15.23 يمكنه بعد ذلك التحدث مباشرة إلى mTORC1 ،
00: 01: 17.19 الذي يمكنه بعد ذلك تنظيم نمو الخلايا
00: 01: 20.00 وانقسام الخلية في النهاية؟
00: 01: 22.11 لذا ، لأخبركم هذه القصة ، أحتاج أن أخبركم قليلاً عنها ،
00: 01: 24.16 على وجه الخصوص ، كيف يستشعر المسار الأحماض الأمينية
00: 01: 27.07 وأعطيك القليل من الخلفية حول كيفية حدوث ذلك.
00: 01: 30.19 بالنسبة لنا ، بدأت القصة ، حقًا ،
00: 01: 32.06 بصور كهذه ،
00: 01: 33.29 في هذه الحالة مقطع فيديو ، حيث ما تشاهده عبارة عن خلايا
00: 01: 37.14 التي تم تجويعها من الأحماض الأمينية.
00: 01: 39.03 وأنت تبحث في توطين مركب البروتين mTORC1.
00: 01: 42.08 وما يمكنك رؤيته هو أنه في هذا النمط المنتشر في العصارة الخلوية.
00: 01: 44.25 المناطق السوداء هنا هي النوى
00: 01: 46.25 من هاتين الخليتين البشريتين.
00: 01: 48.24 وعندما أبدأ الفيديو ،
00: 01: 50.28 سيظهر مربع أبيض يشير إلى المكان الذي أضفنا إليه الأحماض الأمينية.
00: 01: 53.15 وما يمكنك رؤيته يحدث هو أنه ، بسرعة كبيرة ،
00: 01: 56.19 ينتقل mTORC1 إلى مواقع معينة في الخلية -
00: 01: 59.08 نقطة نقطية في الخلية.
00: 02: 00.20 هذه تتحول إلى ليسوسومات ،
00: 02: 02.14 و mTORC1 يتحرك هناك عند تنشيط المسار ،
00: 02: 04.15 ويخرج من الجسيمات الحالة
00: 02: 06.25 عندما يكون المسار غير نشط.
00: 02: 09.03 هذا كما ناقشت في محاضرتي الثانية ،
00: 02: 11.00 أدى إلى قدر كبير من الاهتمام بالجسيمات الحالة
00: 02: 13.26 كعضو تأشير ،
00: 02: 15.21 وسترى بعضًا من ذلك في هذه المحاضرة أيضًا.
00: 02: 17.20 قادنا هذا إلى اقتراح نموذج
00: 02: 20.04 حيث يكون النقل جزءًا واحدًا
00: 02: 22.11 لكاشف الصدفة.
00: 02: 24.12 تتوسطه هذه GTPases المثيرة للاهتمام
00: 02: 26.05 تسمى Rag GTPases ،
00: 02: 28.03 وهي غير متجانسة ،
00: 02: 29.16 وهم في الواقع يشكلون موقع الربط ، موقع الإرساء ،
00: 02: 31.17 على السطح الليزوزومي لـ mTORC1.
00: 02: 33.20 الجزء الثاني من كاشف الصدفة
00: 02: 35.20 هي قاعدة GTP مختلفة تسمى Rheb GTPase.
00: 02: 38.04 وتنظم عوامل النمو نشاطها
00: 02: 40.14 بالإضافة إلى مصادر الطاقة ،
00: 02: 42.03 الذي أمثله هنا من خلال الأنسولين.
00: 02: 44.08 أنت بحاجة إلى هذين المدخلين لتنشيط mTORC1.
00: 02: 48.27 يضع المرء mTORC1 في المكان المناسب ،
00: 02: 51.12 والآخر يقوم بتشغيل المنشط ، Rheb.
00: 02: 53.25 إذا دخلنا في مزيد من التفاصيل ، هنا ،
00: 02: 55.15 ما نقترحه هو أن العناصر الغذائية تتوسط في الانتقال
00: 02: 59.02 - هنا ، أقدم لكم مثالاً عن الأحماض الأمينية ،
00: 03: 00.26 لكن الجلوكوز سيفعل الشيء نفسه.
00: 03: 02.14 لقد حددنا مجمعات مرتبطة بالجسيم الحلزوني
00: 03: 04.20 الذي يتوسط الإحساس ،
00: 03: 07.16 على سبيل المثال الاستشعار من الداخل إلى الخارج ،
00: 03: 09.04 وكذلك موضع الراب
00: 03: 11.23 على السطح الليزوزومي.
00: 03: 13.10 وما هو معروف المنبع؟
00: 03: 14.23 لم نعمل كثيرًا على المنبع لما هو موجود. راب ،
00: 03: 16.23 ولكن هناك معقد كامل مرتبط بالمرض
00: 03: 18.24 يسمى مجمع التصلب الحدبي ،
00: 03: 20.09 مرتبط بعدد من الأمراض المختلفة.
00: 03: 22.10 بالإضافة إلى ذلك ، هناك استشعار خلوي كامل.
00: 03: 24.24 فرع لذراع الاستشعار ،
00: 03: 26.20 التي لن أناقشها كثيرًا هنا ،
00: 03: 28.05 لكنني ناقشت في محاضرتي الثانية.
00: 03: 30.09 أحد الأشياء التي كنا مهتمين بها بشكل خاص.
00: 03: 32.13 ما هي أجهزة الاستشعار لهذا المسار؟
00: 03: 34.11 لا يتحول أي من هذه البروتينات إلى مستشعرات ،
00: 03: 35.29 أو لا شيء من معقدات البروتين هذه ، يجب أن أقول ،
00: 03: 38.03 هي المستشعر.
00: 03: 39.17 وأول واحد حددناه
00: 03: 41.11 كان المستشعر لداخل الليزوزوم ،
00: 03: 43.14 الذي نعرفه الآن هو مستشعر الأرجينين الليزوزومي
00: 03: 45.22 نسميه SLC38A9.
00: 03: 47.29 هذا بروتين مجهول الوظيفة
00: 03: 50.09 يبدو أنه يعمل في استشعار ونقل مستويات الأرجينين
00: 03: 53.11 عبر الغشاء الليزوزومي.
00: 03: 56.12 بالإضافة إلى ذلك ، حددنا مستشعرات العصارة الخلوية
00: 03: 58.26 للأرجينين وكذلك الليوسين ،
00: 04: 01.10 وجهاز استشعار للميثيونين ،
00: 04: 03.09 الذي يعمل من خلال الوسيط S-adenosylmethionine أو SAM.
00: 04: 07.13 لذا ، يمكنك أن ترى أن هناك مجموعة متنوعة من أجهزة الاستشعار المختلفة لهذا المسار.
00: 04: 10.13 الآن ، يجب أن أقول ، مستشعرات العصارة الخلوية
00: 04: 12.21 بروتينات بسيطة نوعًا ما.
00: 04: 14.05 ترتبط بأحد هذه المجمعات في العصارة الخلوية
00: 04: 16.12 في حالة عدم وجود ترابط مشابه.
00: 04: 18.18 عندما يرتبط بهم الربيط ،
00: 04: 20.12 لديهم تغيير توافقي ويسقطون.
00: 04: 22.15 عندما يكونون مرتبطين ، فإنهم عادة إما يقومون بالكبت أو التنشيط
00: 04: 26.02 المركب الذي يرتبطون به.
00: 04: 27.23 مستشعر الغشاء SLC38A9
00: 04: 30.08 هو بروتين أكثر تعقيدًا.
00: 04: 31.21 إنه بروتين أكبر بكثير.
00: 04: 33.06 يحتوي على 11 مجالًا عبر الغشاء ،
00: 04: 34.26 وهي موجودة أيضًا في هذه الواجهة الممتعة للغاية
00: 04: 37.16 بين داخل الليزوزوم والعصارة الخلوية.
00: 04: 40.18 وهكذا ، تخيلنا دائمًا أن هذا البروتين
00: 04: 42.26 ربما يقوم بأشياء أخرى
00: 04: 45.01 بالإضافة إلى العمل كمستشعر أرجينين
00: 04: 47.18 لهذا المسار.
00: 04: 49.20 ومع ذلك ، واجهنا تحديًا ،
00: 04: 51.12 وكان التحدي هو أنه مهما فعلت
00: 04: 53.12 كان يحدث داخل الليزوزوم.
00: 04: 55.02 والليزوزومات جزء صغير
00: 04: 57.14 من الحجم الكلي لخلية بشرية.
00: 04: 59.05 في الخلايا التي نظرنا إليها ،
00: 05: 00.25 هم عادة حوالي 2٪ من هذا الحجم.
00: 05: 02.22 لذا ، إذا حدث شيء ما في الجسيم الحال ،
00: 05: 04.17 لن ترى ذلك ينعكس حقًا
00: 05: 06.20 على مستوى الخلية بأكملها.
00: 05: 08.18 إذن ، أحد المجهودات التي بذلناها في المعمل الآن
00: 05: 10.29 لعدد من السنوات
00: 05: 12.25 هو تطوير طرق سريعة جدًا
00: 05: 15.02 تنقية عضية معينة ،
00: 05: 16.26 وأن تكون الطرق متوافقة مع التنميط الأيضي ،
00: 05: 19.07 أي تقدير كمية الجزيئات الصغيرة في تلك العضية.
00: 05: 22.18 لقد حصلنا على هذا أولاً في الميتوكوندريا.
00: 05: 24.13 الميتوكوندريا أسهل كثيرًا ، على الرغم من ذلك ،
00: 05: 25.27 لأنهم يمثلون حوالي 10-15٪ من حجم الخلية.
00: 05: 28.26 ومؤخرًا ، قمنا بتطوير طريقة
00: 05: 31.19 - نسميها طريقة Lyso-IP -
00: 05: 33.12 لفحص المستقلبات داخل الليزوزوم.
00: 05: 36.25 الطريقة بسيطة للغاية من الناحية المفاهيمية.
00: 05: 38.27 أنت ببساطة تعبر عن بروتين في الخلايا
00: 05: 41.23 الذي يذهب إلى الغشاء الليزوزومي
00: 05: 43.21 وله علامة ، في هذه الحالة هذه العلامة 3xHA.
00: 05: 45.22 وبعد ذلك ، عبر سلسلة من الخطوات ،
00: 05: 47.21 نكسر الخلية ونعزلها بمغناطيس - خرز مغناطيسي -
00: 05: 51.05 هذه العضيات.
00: 05: 53.04 الأمر بسيط من الناحية المفاهيمية ، ولكنه صعب جدًا من الناحية العملية.
00: 05: 56.09 استغرقنا حوالي عام ونصف إلى عامين
00: 05: 57.23 لجعل هذا يعمل بالفعل.
00: 05: 59.03 هناك الكثير من الحيل الصغيرة على طول الطريق.
00: 06: 00.17 ولكن بمجرد أن نجحت ، عملت بشكل جيد جدًا ،
00: 06: 02.26 وكنا نعلم أنها تعمل بشكل جيد
00: 06: 05.01 لأن لدينا حيلة صغيرة يمكننا القيام بها.
00: 06: 07.07 للتحقق من نجاح طريقتنا في فحص المستقلبات الليزوزومية ،
00: 06: 10.24 ما فعلناه هو أننا عالجنا الخلايا
00: 06: 12.20 مع مثبطين مختلفين من ATPase الفراغي.
00: 06: 15.12 وهذا هو الإنزيم الذي تقوم به الجسيمات الحالة
00: 06: 18.08 يستخدم لتحمض تجويف الليزوزوم ،
00: 06: 19.26 والذي يكون عادةً في مكان ما حول درجة الحموضة 4.5.
00: 06: 22.10 وأن تدرج الأس الهيدروجيني بين اللومن والعصارة الخلوية
00: 06: 25.10 مهم جدًا لليزوزوم للقيام بالعديد من الأشياء ،
00: 06: 27.07 على سبيل المثال نقل الجزيئات داخل وخارج الليزوزوم.
00: 06: 30.16 وإذا نظرت إلى مخطط الحرارة هذا هنا ،
00: 06: 33.06 هذا النوع من الكتلة ،
00: 06: 35.00 في أول عمودين ،
00: 06: 36.21 ما تراه هو عينات خلايا كاملة
00: 06: 38.24 تعامل بهذين المثبطين المختلفين ،
00: 06: 40.12 ويمكنك أن ترى أن هناك تغييرات قليلة جدًا.
00: 06: 42.04 كل خط أفقي هو مستقلب.
00: 06: 44.14 وهذا لأن الليزوزوم يمثل جزءًا صغيرًا
00: 06: 46.29 من إجمالي حجم الخلية ،
00: 06: 48.16 وبالتالي لا ترى تغييرات كثيرة
00: 06: 50.09 عندما تزعج الليزوزوم فقط.
00: 06: 51.26 في المقابل ، في العمودين الثالث والرابع ،
00: 06: 54.10 التي تمثل العينات الليزوزومية هنا ،
00: 06: 56.05 هناك تغييرات جذرية حقًا -
00: 06: 58.15 ترتفع المستقلبات بشكل كبير جدًا ،
00: 07: 00.23 داخل الجسيم الحال عندما نثبط V-ATPase.
00: 07: 03.17 يظهر هذا بشكل أفضل في تحليل المكون الرئيسي هذا
00: 07: 05.23 حيث ، مرة أخرى ، عينات الخلية بأكملها تتجمع معًا ،
00: 07: 08.25 ما إذا كانوا قد عولجوا بالسيارة
00: 07: 10.24 أو مثبطات V-ATPase ،
00: 07: 12.07 بينما مثبطان V-ATPase
00: 07: 14.12 تختلف بوضوح عن عينة الخلية بأكملها
00: 07: 16.08 عندما ننظر داخل الليزوزوم.
00: 07: 20.05 إذن ، باستخدام هذه الطريقة ،
00: 07: 21.29 أجرينا تجربة بسيطة للغاية
00: 07: 23.24 حيث قمنا بإخراج مستشعر الأرجينين SLC38A9
00: 07: 27.06 ونظر إلى داخل الجسيمات الحالة
00: 07: 29.07 في ظل ظروف خروج المغلوب هذه.
00: 07: 33.04 وقد فوجئنا تمامًا بما وجدناه.
00: 07: 35.11 وجدنا أن معظم الأحماض الأمينية الكارهة للماء
00: 07: 37.27 ارتفع بشكل كبير داخل الليزوزوم.
00: 07: 40.20 والاستنتاج الذي توصلنا إليه في النهاية هو ذلك
00: 07: 44.04 هذا البروتين ليس مجرد مستشعر أرجينين ،
00: 07: 45.28 ولكنه أيضًا ناقل
00: 07: 48.17 لهذه الأحماض الأمينية الأساسية ،
00: 07: 50.11 وأن ​​هذه وظيفة النقل
00: 07: 52.14 ينظمه الأرجينين أيضًا.
00: 07: 53.27 لذلك ، تبين أن الأرجينين لديه هذا المثير للاهتمام
00: 07: 56.08 دور الإشارات الليزوزومية.
00: 07: 58.00 يتم تشغيله على mTORC1
00: 07: 59.24 وفي نفس الوقت تنطلق من الجسيمات الحالة
00: 08: 02.07 الأحماض الأمينية التي يحتاجها mTORC1 لتحفيز الاستقلاب ،
00: 08: 04.19 لأن هذه أحماض أمينية أساسية
00: 08: 07.12 التي تحتاج الخلية بعد ذلك إلى استخدامها. لكى يفعل. استخدم البروتين.
00: 08: 09.10 لعمل تخليق البروتين.
00: 08: 11.19 وهكذا ، سألنا أنفسنا ، حسنًا ، لماذا ،
00: 08: 15.18 كما تعلم ، هل يوجد مستشعر الأرجينين هذا هنا
00: 08: 17.12 وهل هناك أيضًا واحد في العصارة الخلوية؟
00: 08: 18.28 ما قد تكون الظروف التي في ظلها الخلايا
00: 08: 20.25 هل تهتم بمستشعر الأرجينين هذا؟
00: 08: 22.19 حسنًا ، اتضح أن العديد من الخلايا لا تحصل على طاقتها الحرة.
00: 08: 25.05 أحماضهم الأمينية من. في شكل حر ،
00: 08: 27.13 أي تطفو في البلازما
00: 08: 30.12 أو ، في حالة الخلايا في المستنبت ، في الوسائط ،
00: 08: 32.29 ثم الدخول إلى الزنزانة.
00: 08: 34.10 بدلاً من ذلك ، ما يفعلونه هو تناول البروتين ،
00: 08: 36.14 ضعه في الجسيم ، وحطم هذا البروتين
00: 08: 38.29 وإطلاق الأحماض الأمينية.
00: 08: 40.12 واتضح في خلايا مثل تلك
00: 08: 42.22 - ربما تكون خلايا سرطان البنكرياس أفضل مثال على ذلك -
00: 08: 45.04 هذا المسار ضروري للغاية لنمو الخلايا
00: 08: 48.24 عندما تحتاج إلى إطعامهم بالبروتين
00: 08: 50.26 لكي يتمكنوا من النمو والتكاثر.
00: 08: 53.16 وهكذا ، إحدى التجارب التي أجريناها هي
00: 08: 55.16 أزلنا هذا الجين وسألنا ،
00: 08: 57.11 هل يمكننا عمل ورم في البنكرياس؟
00: 08: 59.01 والجواب لا.
00: 09: 00.15 لذلك ، إذا أخذنا خلايا سرطان البنكرياس ، فقم بإخراج SLC38A9 ،
00: 09: 02.00 إضافة جين تحكم ،
00: 09: 04.12 يمكنك أن ترى أننا لا نتعرض للأورام.
00: 09: 06.03 هذا حجم الورم على المحور y.
00: 09: 07.20 إذا أضفنا شكل النوع البري مرة أخرى ، فسنقوم بذلك.
00: 09: 11.00 الآن ، لقد رأيت أن هذا البروتين كان نوعًا ما مضمنًا
00: 09: 13.18 وسط عدد من المجمعات الأخرى.
00: 09: 15.24 كيف نعرف أنه ليس دورًا هيكليًا
00: 09: 17.26 مقابل دور النقل؟
00: 09: 19.11 حسنًا ، حددنا متحولة ، متحولة T133W ،
00: 09: 22.27 ليس به نشاط نقل ،
00: 09: 25.07 وترى أيضًا أننا لا نستطيع صنع الأورام
00: 09: 27.15 عندما تعبر خلايا مثل خلايا سرطان البنكرياس عن تلك الطفرة.
00: 09: 31.07 هذا مثير للغاية ،
00: 09: 33.11 لأنه اتضح أن خلايا سرطان البنكرياس
00: 09: 35.05 مدفوعًا في الغالب بالطفرات في رأس ،
00: 09: 36.29 الذي تبين أنه لا يمكن إصلاحه إلى حد كبير ،
00: 09: 39.08 بالرغم من وجود ملفات. هناك تقدم في هذا المجال.
00: 09: 41.10 وهكذا ، قد تكون هذه طريقة خاصة
00: 09: 43.13 استهداف هذه الأنواع من الخلايا السرطانية ،
00: 09: 45.04 لأن معظم الخلايا السرطانية لا تفعل ذلك.
00: 09: 46.19 أو ، معظم الخلايا الطبيعية لا تستخدم هذا المسار
00: 09: 48.09 كطريقة للحصول على الأحماض الأمينية.
00: 09: 51.18 إذن ، أحد الأسئلة الأكثر شيوعًا التي أحصل عليها ،
00: 09: 53.14 والشيء الذي فكرنا فيه كثيرًا هو ،
00: 09: 55.27 لماذا مسار mTORC1
00: 09: 58.03 بمعنى أرجينين الليزوزوم؟
00: 09: 59.29 ويجب أن أقول أيضًا ، مستويات اللايسين ،
00: 10: 01.11 التي لدينا بعض الأدلة عليها ،
00: 10: 02.20 لكني لم أناقش هنا.
00: 10: 04.14 لماذا تطورت الطبيعة لتريد أن تعرف
00: 10: 06.21 حول وجود أو عدم وجود أرجينين داخل الليزوزوم؟
00: 10: 10.04 الآن ، لأن هذا الفرع الليزوزومي
00: 10: 13.09 من مسار استشعار المغذيات
00: 10: 15.21 يبدو أنه مهم بشكل خاص عندما يكون المسار
00: 10: 17.23 يكتشف الأحماض الأمينية الناتجة عن تكسير البروتينات ،
00: 10: 21.11 من المنطقي أن أسأل ، حسنًا ،
00: 10: 23.13 ما هي البروتينات التي تحتوي على الكثير من الليسين والأرجينين؟
00: 10: 25.19 وهكذا ، ما فعلناه هو أننا قمنا بالتحليل
00: 10: 27.15 مجموعة بيانات Uniprot للبروتينات البشرية
00: 10: 31.28 وجزءهم من اللايسين والأرجينين.
00: 10: 34.12 ويجب أن أقول ، هناك حوالي 30000 أو نحو ذلك
00: 10: 37.12 إدخالات في مجموعة البيانات ،
00: 10: 38.23 لأن هناك أشكالًا متساوية.
00: 10: 40.05 وكانت النتائج مذهلة للغاية ،
00: 10: 41.22 لأن ما وجدناه هو وجود العديد من بروتينات الريبوسوم
00: 10: 43.19 كانت تحتوي على نسبة عالية جدًا من اللايسين والأرجينين.
00: 10: 45.13 في الواقع ، هناك البعض - يمكنك أن ترى واحدًا في الأعلى ، هناك -
00: 10: 48.09 كان ذلك حوالي 70٪ ليسين وأرجينين.
00: 10: 51.28 الآن ، من بعض النواحي ، هذا ليس مفاجئًا جدًا ،
00: 10: 53.25 لأن هذه بروتينات مرتبطة بالـ RNA
00: 10: 55.14 و RNA حامضي ،
00: 10: 57.03 وقد تتخيل أنها سترتبط بالبروتينات الأساسية ،
00: 10: 59.25 والأرجينين والليسين أساسيان للغاية.
00: 11: 01.21 لكن المهم أن نأخذ في الاعتبار ذلك
00: 11: 04.28 غالبية البروتين في الخلايا
00: 11: 08.16 موجود بالفعل في الريبوسومات ، وهذا يعني ، بالتالي ،
00: 11: 11.18 أن غالبية ليسين وأرجينين
00: 11: 13.11 سيكون داخل الريبوسومات بشكل خاص.
00: 11: 15.12 وهكذا ، أدى هذا إلى السؤال ، إذن ،
00: 11: 18.04 يعمل الأرجينين في اللايسين. في الجسيمات الحالة
00: 11: 21.07 تشير إلى تدهور الريبوسومات في مسار mTORC1؟
00: 11: 23.05 لهذا يستشعر الأرجينين ،
00: 11: 25.19 وإلى حد أقل ليسين ،
00: 11: 27.09 لأنها تريد أن تعرف ما إذا كان المسار يؤدي إلى تدهور الريبوسومات؟
00: 11: 30.06 اختبار هذا أمر صعب للغاية.
00: 11: 31.25 ما عليك فعله هو منع هذا التدهور تحديدًا.
00: 11: 34.26 هذا التحلل يسمى ريبوفاجي.
00: 11: 36.25 هذا ما أطلق عليه في الخميرة.
00: 11: 38.12 سنحتاج ، على الأرجح ، لإيجاد بروتين محول
00: 11: 40.25 الذي نطلبه لإحضار الريبوسومات إلى البلعمة الذاتية
00: 11: 44.17 وفي النهاية إلى الجسيمات الحالة
00: 11: 46.09 وتكون قادرًا على منع هذه الخطوة.
00: 11: 48.20 الآن ، في أيدينا ، نرى دليلًا واضحًا جدًا على انهيار الريبوسوم
00: 11: 52.17 ردًا على الجوع ،
00: 11: 54.05 إما عن طريق الأحماض الأمينية أو المغذيات الأخرى
00: 11: 55.28 أو عن طريق تثبيط mTORC1.
00: 11: 57.18 ويمكنك أن ترى هنا. هذه خلايا من النوع البري ،
00: 11: 59.12 ويمكنك أن ترى انخفاض البروتينات الريبوزومية بمرور الوقت -
00: 12: 02.00 حقًا ، في الساعة 8 ساعات تبدأ في رؤية أهم التأثيرات.
00: 12: 04.24 هذه ثلاث بروتينات ريبوزومية مختلفة.
00: 12: 07.12 يمكننا أيضًا إلقاء نظرة على الحمض النووي الريبي الريبوزي ،
00: 12: 09.06 وكما سأريكم لاحقًا ،
00: 12: 10.17 يمكننا أيضًا النظر إلى المستقلبات المختلفة كمؤشرات.
00: 12: 15.14 الآن ، هذه العملية تعتمد كليًا على الالتهام الذاتي.
00: 12: 18.15 إذا استبعدنا جينًا رئيسيًا في الالتهام الذاتي ،
00: 12: 20.02 يمكنك أن ترى أنه لم يعد يحدث.
00: 12: 22.21 يمكنك رؤية الضربة القاضية هنا.
00: 12: 24.07 هذا مؤشر على نشاط mTORC1 ،
00: 12: 26.04 هذا S6 kinase phosphorylation.
00: 12: 29.23 اعتقدنا أن بروتينًا متورطًا في الريبوفاجي
00: 12: 32.10 سينتهي به الأمر في الليزوزوم
00: 12: 34.07 في ظل ظروف الجوع أو شروط منع mTOR ،
00: 12: 37.04 وهكذا ما فعلناه هو أننا قمنا بالتعديل
00: 12: 40.19 طريقتنا لعزل الجسيمات الحالة
00: 12: 42.08 التي نستخدمها لتحديد سمات المستقلبات
00: 12: 43.28 لفحص البروتينات.
00: 12: 45.12 ما تراه هنا هو كل نقطة
00: 12: 46.27 بروتين ،
00: 12: 48.11 وتلك التي تخرج من القطر
00: 12: 50.20 بروتينات إما مع تجويع الأحماض الأمينية ، جوع المغذيات ،
00: 12: 53.25 أو تثبيط mTOR يأتي ويخرج من الليزوزوم.
00: 12: 57.19 كنا نعلم أن هذا قد نجح بشكل جيد
00: 12: 59.02 لأننا إذا نظرنا إلى البروتينات الثلاثة التي تشكل mTORC1 ،
00: 13: 01.24 يتم تنظيمها بشكل جيد للغاية.
00: 13: 03.15 في الواقع ، إنهما قريبان جدًا من بعضهما البعض
00: 13: 04.26 والتصرف تمامًا كما علمنا أنهم سيفعلون.
00: 13: 07.08 هناك مجمعات أخرى موضحة بالألوان.
00: 13: 08.25 ألوانًا مختلفة هنا ، والتي تتصرف أيضًا تمامًا كما لو كانت.
00: 13: 12.05 في الواقع ، أصبحت مجموعة البيانات هذه مجموعة مهمة في المختبر
00: 13: 14.20 للأشخاص المهتمين بالبروتينات الديناميكية على الليزوزوم.
00: 13: 18.22 الآن ، هذه ليست بروتينات
00: 13: 20.23 انتهى بنا المطاف بالتركيز عليها في هذه الدراسة.
00: 13: 22.13 بدلاً من ذلك ، ما ركزنا عليه كان هذين البروتينين المختلفين هنا.
00: 13: 25.25 جريج ويانت ، أحد الأشخاص الذين قادوا هذا المشروع ،
00: 13: 29.25 بدلاً من ذلك ركز على هذين البروتينين
00: 13: 31.29 لم أسمع به من قبل.
00: 13: 33.13 أحدهما يسمى NUFIP1 والآخر يسمى ZH. ZNHIT3 -
00: 13: 37.24 ZN-HIT3.
00: 13: 39.22 ويمكنك أن ترى ما تمثله هذه البروتينات.
00: 13: 41.13 وعندما سألته لماذا اختار هذه البروتينات ،
00: 13: 43.03 قال ، حسنًا ، وجد أنه من الغريب أن NUFIP1 ،
00: 13: 45.06 التي يمكنك رؤيتها تمتلك اسمًا نوويًا ،
00: 13: 47.02 سيكون في الجسيمات الحالة.
00: 13: 48.20 كان من المفترض أن يكون بروتينًا نوويًا.
00: 13: 50.03 بالإضافة إلى ذلك ، كان يُعتقد أنه يتفاعل مع هذا البروتين المتحول الهش X ،
00: 13: 53.11 FMRP ،
00: 13: 55.05 وقد تم توصيله بالريبوسومات.
00: 13: 57.11 إذن ، كان هناك اتصال مثير للاهتمام.
00: 13: 59.07 إذا نظرت إلى مستويات هذه البروتينات
00: 14: 01.23 في الخلايا التي تم تجويعها من الأحماض الأمينية
00: 14: 04.06 أو تعامل مع مثبط mTOR هذا ،
00: 14: 06.22 بالإضافة إلى مجموعة متنوعة كاملة من علامات العضيات المختلفة ،
00: 14: 09.03 بما في ذلك الجسيمات الحالة ، ER ، Golgi ، والبيروكسيسومات ،
00: 14: 11.21 يمكنك أن ترى أن هذه البروتينات لا تغير المستويات على الإطلاق.
00: 14: 14.01 لا يحدث شيء على مستوى الخلية بالكامل.
00: 14: 16.26 لكن إذا نظرت إلى الجسيمات الحالة ، بهذه الطريقة ، طريقة Lyso-IP ،
00: 14: 20.19 يمكنك أن ترى أن كلا من المستويات
00: 14: 23.09 ترتفع بشكل كبير.
00: 14: 24.19 كان هذا مثيرًا للاهتمام لأنه من المعروف أنها تلزم مقاييس غير متجانسة.
00: 14: 27.27 يتفاعل هذان البروتينان معًا.
00: 14: 29.10 وفي الواقع ، إذا خسرت واحدة ،
00: 14: 31.11 تفقد الآخر.
00: 14: 32.13 يبدو أنهم مهمون أيضًا لاستقرارهم.
00: 14: 34.10 لذا ، كان هذا مثيرًا للاهتمام.
00: 14: 35.28 الآن ، حقيقة أن مستويات الخلية بأكملها ليست محلولة
00: 14: 38.11 لا تتغير ،
00: 14: 39.29 لكن مستويات الجسيم الحال ترتفع ،
00: 14: 41.27 يعني أنه يجب أن تكون هناك حركة لهذا البروتين
00: 14: 44.03 من حجرة إلى أخرى.
00: 14: 46.13 إنها الطريقة الوحيدة التي يمكنك من خلالها شرح ذلك.
00: 14: 48.15 وبالفعل ، NUFIP1 هو ملف. هو بروتين نووي ،
00: 14: 52.07 كما ترون هنا على الجانب الأيسر.
00: 14: 54.06 ومع ذلك ، فهو بروتين نووي في خلايا غير مجعدة ،
00: 14: 57.10 أو خلايا غير مثبطة لـ mTOR.
00: 14: 59.04 عندما تمنع mTOR ، يتحرك الآن ،
00: 15: 02.02 إلى حجرة تتداخل مع LAMP2 ،
00: 15: 05.00 وهي علامة جسيمية كلاسيكية.
00: 15: 07.07 حسنًا ، سأريكم هذا هنا ، الآن ، في صور التألق المناعي هذه ،
00: 15: 11.00 ولكن يمكننا أيضًا إجراء نفس النوع من التجارب
00: 15: 12.22 باستخدام تجزئة الخلايا.
00: 15: 14.29 إذن ، الاستنتاج هنا
00: 15: 17.05 عند الجوع أو تثبيط mTOR ،
00: 15: 18.14 ينتقل NUFIP من النواة إلى الجسيم الحال.
00: 15: 24.06 سبب آخر جعل جريج مهتمًا بـ NUFIP
00: 15: 26.20 هو أنه عندما نظر إلى تسلسلها ،
00: 15: 28.09 كان من الواضح أنه يحتوي على سلسلة مما يسمى بزخارف LIR.
00: 15: 31.06 هذه أشكال بسيطة جدًا
00: 15: 34.07 المعروف أنها تربط LC3B.
00: 15: 36.09 LC3B هو بروتين مثير جدًا للاهتمام.
00: 15: 38.03 إنه بروتين يزين البلعمة الذاتية.
00: 15: 40.27 تذكر أن البلعمة الذاتية هي ما سيبتلع المحتويات الخلوية
00: 15: 44.07 وتحطيمها بمجرد اندماجها مع الجسيم الحال.
00: 15: 46.26 يزين LC3B هذا الغشاء البلعومي
00: 15: 52.01 ويعمل كموقع لرسو السفن لإحضار الأشياء إليه.
00: 15: 54.13 لاحظ أن NUFIP له عدة أشكال LIR.
00: 15: 58.02 ولذلك سأل ، هل هو ملزم لـ LC3B؟
00: 16: 00.08 وهو كذلك بالفعل.
00: 16: 01.24 يمكنك أن ترى هنا ، مقارنة ببروتين تحكم ،
00: 16: 03.13 يرتبط جيدًا.
00: 16: 04.22 في الواقع ، لن يرتبط حتى ببروتين ذي صلة
00: 16: 06.29 يسمى GABARAP ، وهو مشابه تمامًا لـ LC3B.
00: 16: 10.11 الأهم من ذلك ،
00: 16: 12.10 يمكننا أن نظهر أن أحد أشكال LIR هذه
00: 16: 14.08 كان مهمًا للتجليد ، الثاني. ص
00: 16: 16.26 يمكنك أن ترى ذلك إذا قمت بتغييره
00: 16: 18.18 - طفرة W40A -
00: 16: 20.11 نزيل الربط تمامًا.
00: 16: 23.10 لذلك ، أدى ذلك إلى فكرة أن سبب NUFIP
00: 16: 27.10 كان ينتهي في الجسيمات الحالة
00: 16: 29.00 أنه كان مقيدًا إلى البلعمة الذاتية ،
00: 16: 31.10 أو في البلعوم الذاتي.
00: 16: 32.24 وبالفعل ، إذا ضربنا مسار البلعمة الذاتية ،
00: 16: 35.21 إذا ضربنا LC3B ،
00: 16: 37.11 أو إذا ضربنا NUFIP
00: 16: 39.11 ثم ضع هذا المتحول الذي لا يمكنه ربط LC3B ،
00: 16: 41.12 لا يذهب NUFIP إلى الجسيم الحال على الإطلاق.
00: 16: 43.10 إنه نظيف تمامًا.
00: 16: 44.25 لا يظهر في تلك المقصورة.
00: 16: 48.26 في بيانات أخرى ، تمكنا من إظهار ذلك
00: 16: 51.28 يمكن أن يتفاعل NUFIP مع الريبوسومات ،
00: 16: 53.10 داخل الخلايا وكذلك في المختبر.
00: 16: 55.14 والنموذج الذي قمنا بتطويره في الأصل
00: 16: 57.05 هو أن NUFIP هو بروتين يدور
00: 17: 00.14 داخل وخارج النواة.
00: 17: 01.24 في الواقع ، لديها إشارة توطين نووي
00: 17: 03.05 وإشارة تصدير نووي ،
00: 17: 04.28 ويمكننا اللعب مع أي منهما
00: 17: 06.15 وتشوش على البروتين بالطريقة المناسبة.
00: 17: 09.11 البيانات التي كانت لدينا كانت تلك
00: 17: 12.16 عند تجويع الخلايا أو معالجتها
00: 17: 14.00 مع مثبط mTOR ،
00: 17: 15.20 يكتسب الريبوسوم بعض العلامات ،
00: 17: 17.07 يُشار إليه هنا بالنجمة الزرقاء.
00: 17: 19.25 وهذه العلامة تسمح لـ NUFIP بالارتباط بالريبوسوم.
00: 17: 23.03 الآن ، يجب أن تسأل ، لماذا؟
00: 17: 24.19 لماذا نعتقد هذا؟
00: 17: 25.27 حسنًا ، سبب قيامنا بذلك هو ذلك
00: 17: 27.15 يمكننا تنقية الريبوسومات من الخلايا المتعطشة أو غير المجعدة ،
00: 17: 31.15 ويمكننا تنقية NUFIP من الخلايا المتعطشة أو غير المحترقة ،
00: 17: 34.16 ويمكننا مزجها في المختبر.
00: 17: 36.28 ونحصل فقط على تفاعل جيد
00: 17: 39.07 إذا كان NUFIP يأتي من خلايا جائعة أو مثبطة لـ mTOR.
00: 17: 42.15 الدولة. آسف الريبوسوم
00: 17: 45.01 يأتي من خلايا جائعة أو مثبطة لـ mTOR.
00: 17: 47.11 لا يهم حالة NUFIP نفسها.
00: 17: 50.17 نعتقد ، إذن ، أن هذا يحبس NUFIP في.
00: 17: 53.23 في العصارة الخلوية ، وبعد ذلك يمكن أن تتفاعل مع LC3B.
00: 17: 55.22 وعندما نجري تجارب مكافئة
00: 17: 57.02 بالنظر إلى تفاعل LC3B-NUFIP ،
00: 17: 59.00 في الواقع لا نجد أي تنظيم لهذا التفاعل.
00: 18: 02.00 وجدنا أن هذا يتم تنظيمه فقط من خلال توطين NUFIP.
00: 18: 06.07 إذن ، أصبح السؤال ،
00: 18: 07.16 حسنًا ، هل هذه العملية مهمة
00: 18: 09.05 لتحليل الريبوسومات بواسطة الريبوفاجي؟
00: 18: 11.15 هل الريبوفاجي يلعب هنا؟
00: 18: 14.20 حسنًا ، إنه كذلك بالفعل.
00: 18: 16.17 إذا ضربنا NUFIP - إذن ، لدينا خلايا خالية من NUFIP ،
00: 18: 18.10 وهذان أول مسارين -
00: 18: 19.29 يمكنك أن ترى أنه عندما نجوعهم من الأحماض الأمينية ،
00: 18: 21.23 بروتينات الريبوسوم الواسم هذه لا تتغير.
00: 18: 24.25 عندما نضيف النوع البري NUFIP ،
00: 18: 26.23 في الثانية. المساران الثالث والرابع ،
00: 18: 28.28 يمكنك أن ترى الآن أنه عندما نجوعهم ،
00: 18: 30.20 تنخفض بروتينات الريبوسوم.
00: 18: 32.20 ومما يثلج الصدر للغاية ، إذا وضعنا ذلك المتحولة
00: 18: 34.24 لا يمكنهم الارتباط بـ LC3B ،
00: 18: 36.18 تبدو مثل خلايا خروج المغلوب.
00: 18: 40.08 لذلك ، يتم ذلك من خلال النظر إلى بروتينات الريبوسوم.
00: 18: 43.04 يمكننا أيضًا إلقاء نظرة على الحمض النووي الريبي الريباسي.
00: 18: 45.12 لكن في الحقيقة ، الأسلوب الكلاسيكي للنظر إلى الريبوفاجي
00: 18: 48.08 سيكون النظر إلى الريبوسومات
00:18: 50.03 عن طريق المجهر الإلكتروني للإرسال ، بواسطة EM.
00: 18: 52.18 وفي الحقيقة ، تلك الصورة الأولى في شريحي الافتتاحي
00: 18: 55.19 عبارة عن EM من الريبوسومات داخل البلعمة الذاتية.
00: 18: 59.03 وبالفعل ، إذا أزلت NUFIP ،
00: 19: 00.29 لا نجد الريبوسومات في.
00: 19: 02.28 هذه اللوحة الموجودة في أقصى اليسار داخل البلعمة الذاتية.
00: 19: 05.23 إذا أضفناه مرة أخرى ، فسنقوم بذلك.
00: 19: 07.16 وإذا أضفنا المتحولة ، فإننا نرى القليل جدًا.
00: 19: 10.10 الآن ، يمكنك القول ، حسنًا ، ديفيد ،
00: 19: 12.18 هذا يقول فقط أن NUFIP مهم للالتهام الذاتي.
00: 19: 15.13 صحيح؟
00: 19: 17.09 لا يوجد فرق بين دوره في انهيار الريبوسوم.
00: 19: 20.00 بين تفصيل أي شيء آخر.
00: 19: 21.25 لكننا نظرنا إلى عدد من الركائز الأخرى
00: 19: 24.08 لما يسمى بالالتهام الذاتي الانتقائي ،
00: 19: 25.28 حيث لا تحطم الخلية كل شيء ،
00: 19: 27.14 ولكنه يقوم بتقسيم المقصورات المحددة
00: 19: 29.00 أو تحديد مجمعات.
00: 19: 31.00 على سبيل المثال ، إذا نظرنا إلى الفيريتين ،
00: 19: 32.21 NUFIP ليس له دور في تفكيك هذا ،
00: 19: 34.20 بينما نعلم أن الفيريتين يتحلل
00: 19: 36.25 من خلال مسار الالتهام الذاتي الانتقائي.
00: 19: 39.00 وبالمثل ، يمكننا النظر إلى انهيار الميتوكوندريا.
00: 19: 40.29 مرة أخرى ، لا نرى أي دور لها في هذه العملية.
00: 19: 45.03 الآن ، إذا عدت إلى الفرضية الأولى لدينا -
00: 19: 50.06 سيكون الريبوفاجي مهمًا للإنتاج
00: 19: 52.15 من أرجينين داخل الليزوزوم ،
00: 19: 54.08 وبالتالي الإحساس بالأرجينين
00: 19: 55.27 بمسار mTORC1 -
00: 19: 58.04 هل هذا صحيح على الإطلاق؟
00: 20: 00.24 حسنًا ، الطريقة التي نستشعر بها الأرجينين موضحة هنا ،
00: 20: 02.07 في أول مسارين.
00: 20: 03.15 نقوم بتجويع الخلايا من أجل الأرجينين
00: 20: 04.27 لمدة 50 دقيقة تقريبًا
00: 20: 06.12 ثم نضيف الأرجينين
00: 20: 08.09 لمدة 10 دقائق.
00: 20: 09.16 وإذا نظرت إلى علامة نشاط المسار ، S6 kinase ،
00: 20: 11.04 يمكنك أن ترى أنه منظم بشكل جيد.
00: 20: 13.13 ما هو أقل شهرة بكثير.
00: 20: 15.11 وهذا معروف لدى كثير من الناس.
00: 20: 17.04 ما هو أقل شهرة بكثير ، على الرغم من ذلك ،
00: 20: 19.16 هو أنه إذا قمت بتجويع الخلايا لفترات أطول من الوقت
00: 20: 21.26 - ليس 50 دقيقة بل ساعات -
00: 20: 24.16 حتى في حالة عدم وجود أرجينين ،
00: 20: 26.13 يتم تنشيط المسار.
00: 20: 28.07 وسبب إعادة تنشيطه
00: 20: 30.18 لأن الخلية تقوم بعملية الالتهام الذاتي ،
00: 20: 31.28 يحط من البروتين الخاص به ،
00: 20: 33.27 ويطلق الأرجينين.
00: 20: 35.15 هذا يعتمد كليًا على الالتهام الذاتي.
00: 20: 37.17 إذا ضربنا مسار الالتهام الذاتي ،
00: 20: 39.11 إعادة التنشيط هذه لا تحدث.
00: 20: 41.03 أول مسارين متطابقان.
00: 20: 43.11 النصف الثاني من هذه البقع.
00: 20: 45.29 لا يوجد نشاط على الإطلاق.
00: 20: 47.19 إذن ، هل NUFIP مهم لهذا؟
00: 20: 49.15 ومرة ​​أخرى ، بشكل مُرضٍ للغاية ، إنه كذلك.
00: 20: 51.19 يمكنك أن ترى أنه إذا ضربناه ،
00: 20: 54.12 لم يقمع هذا تمامًا
00: 20: 55.24 - الالتهام الذاتي سيقضي عليه تمامًا -
00: 20: 57.26 لكنها تقمعه بشدة ،
00: 20: 59.13 يجادل بأن الريبوفاجي مهم في الواقع لإنتاج الأرجينين
00: 21: 02.25 الذي يتم استشعاره بعد ذلك لهذا المسار ،
00: 21: 04.11 ويقترح لماذا إذن ربما
00: 21: 07.08 سيتطور المسار لاكتشاف الأرجينين
00: 21: 09.17 في الليزوزوم.
00: 21: 11.10 إذن ، هل هذه هي القصة بأكملها؟
00: 21: 12.21 لا نعتقد ذلك ، لأنه بينما يمثل الريبوسوم 50٪
00: 21: 17.26 من البروتين داخل الخلية ،
00: 21: 19.08 يمثل جزءًا أكبر بكثير من النيوكليوتيدات ،
00: 21: 22.07 في هذه الحالة الريبونوكليوتيدات
00: 21: 24.03 التي تتكون منها الحمض النووي الريبي.
00:21: 25.12 يتم تقدير 80٪ في الخلايا البشرية.
00: 21: 27.13 في الخميرة ، يقدر ب 95٪.
00: 21: 31.17 ذكّرنا تذكر ذلك بتجربة
00: 21: 34.07 لقد فعلنا ذلك ولم نعر اهتمامًا كبيرًا له.
00: 21: 35.22 وهذا هو الوقت الذي قدمنا ​​فيه
00: 21: 38.00 هذا المانع mTOR القوي جدًا والمسمى Torin ،
00: 21: 40.24 ما لاحظناه هو أن العديد من النيوكليوسيدات
00: 21: 43.16 دخل الزنزانة بشكل مثير للغاية.
00: 21: 47.01 هذه هي الرسوم البيانية الشريطية الموضحة هنا ،
00: 21: 48.28 الأسود في خلايا النوع البري.
00: 21: 51.09 وأن هذه الزيادة تعتمد على مسار الالتهام الذاتي.
00: 21: 55.13 في الأشرطة الحمراء ،
00: 21: 57.17 لقد استخرجنا جينًا أساسيًا من الالتهام الذاتي.
00: 21: 58.17 لم يعد هذا يحدث بعد الآن.
00: 22: 00.11 بالمناسبة ، يوجد إينوزين هنا
00: 22: 02.12 لأن الليزوزوم يزيل أمين الأدينوزين لصنع الإينوزين.
00: 22: 04.20 لهذا السبب يوجد الكثير من الإينوزين
00: 22: 06.17 التي ترونها هنا
00: 22: 08.07 إذن ، إذا احتوى الريبوسوم على جزء كبير
00:22: 11.10 من الجيش الملكي النيبالي ،
00:22: 12.22 و NUFIP مطلوبان للانهيار
00: 22: 15.22 من الريبوسوم في الليزوزوم ،
00: 22: 17.26 يجب أن يكون لطرده تأثير أيضًا.
00: 22: 20.13 وهو كذلك بالفعل.
00: 22: 22.09 ليست كبيرة مثل التخلص من الالتهام الذاتي ،
00: 22: 24.12 نظرًا لوجود جزيئات أخرى تحتوي على RNA ، مثل حبيبات P ،
00: 22: 27.08 التي تدهورت أيضًا من خلال مسار الالتهام الذاتي.
00: 22: 31.11 ومع ذلك ، كانت لدينا حيلة صغيرة يمكننا القيام بها ،
00: 22: 33.00 وهذا هو أننا نعلم أن هناك العديد من القواعد المعدلة
00: 22: 37.15 على RNA الريبوسوم ،
00: 22: 40.04 خاصة بسودوريدين و 1 ميثيلادينوزين.
00: 22: 42.19 هؤلاء هم. هذه قواعد
00: 22: 44.16 التي هي قواعد ريبونوكليوزيد
00: 22: 46.10 تم تعديلها قليلاً.
00: 22: 47.24 ومعظم هؤلاء في الحمض النووي الريبي الريبوزومي
00: 22: 50.08 أو على tRNAs.
00: 22: 51.26 وهكذا ، قد نتوقع أن يطرح NUFIP
00: 22: 53.20 سيمنع تمامًا الزيادة في هذه.
00: 22: 57.01 وهذا هو الحال: هنا اثنان منهم ،
00: 22: 59.05 هنا ، سودوريدين و 1 ميثيلادينوزين.
00: 23: 02.11 هذه تتصرف بشكل مختلف عن تلك الريبونوكليوسيدات الأخرى
00: 23: 05.17 التي يمكن العثور عليها في RNAs الأخرى
00: 23: 07.05 بالإضافة إلى rRNA و tRNA.
00: 23: 09.11 يجب أن أقول ، يمكن العثور على هذه المعدلة في RNAs أخرى أيضًا ،
00: 23: 11.21 ولكن عند مستويات أقل بكثير.
00: 23: 14.18 إذن ، أحد الأنماط الظاهرية الكلاسيكية للخلايا
00: 23: 16.22 تفتقر إلى مسار الالتهام الذاتي التقليدي
00: 23: 19.06 أنهم حساسون لظروف الجوع.
00: 23: 21.11 وفي خلايا الثدييات ،
00: 23: 22.29 يتم ذلك عادةً عن طريق وضع الخلايا
00: 23: 24.26 فيما يسمى بمحلول هانكس الملح المتوازن.
00: 23: 27.09 كما يوحي الاسم ، هذا مخزن مؤقت بشكل أساسي
00: 23: 30.07 لا يحتوي على عناصر غذائية.
00: 23: 31.16 وماذا تفعل خلايا النوع البري ،
00: 23: 32.29 وهي أول دائرة صغيرة في هذا.
00: 23: 34.29 في هذا الشكل هنا ،
00: 23: 37.00 أنهم يتحصنون في الأساس ويبقون على قيد الحياة - إنهم لا يموتون.
00: 23: 38.26 أنت تنظر إلى بئر من الأعلى ،
00: 23: 40.25 حيث قمنا بتلوين الخلايا التي يمكنك رؤيتها في الأسفل.
00: 23: 43.05 ومع ذلك ، إذا استبعدت أيًا من جينات الالتهام الذاتي الأساسية
00: 23: 47.09 - الالتهام الذاتي -5. ATG5 أو ATG7 -
00: 23: 50.14 تموت الخلايا.
00: 23: 51.24 لذلك ، كان هذا معروفًا لفترة طويلة من الزمن.
00: 23: 53.24 لذا ، تساءلنا ، حسنًا ، ماذا يحدث إذا خرجنا
00: 23: 56.04 فقط مسار الريبوفاجي لنظام الالتهام الذاتي
00: 23: 58.18 بإخراج NUFIP؟
00: 24: 00.13 في الواقع ، نحصل على نفس النمط الظاهري تمامًا ،
00: 24: 03.04 مما يشير إلى انهيار الريبوسومات
00: 24: 05.18 مهم بشكل خاص لبقاء الخلايا
00: 24: 07.10 تحت ظروف الجوع.
00: 24: 10.01 منذ عدة سنوات ، كان لدى إيلين وايت ورقة رائعة
00: 24: 12.24 حيث أظهرت بقاء خلل في خلايا الالتهام الذاتي الخالية
00: 24: 17.13 يمكن منعها تمامًا
00: 24: 19.20 ببساطة عن طريق إضافة النيوكليوزيدات إلى الوسائط.
00: 24: 22.08 ويمكنك أن ترى هنا ، هذا -
00: 24: 24.09 تمكنا من تكرار هذا بشكل رائع جدًا -
00: 24: 25.29 مما يشير إلى أن النيوكليوسيدات هي التي يتم إنتاجها أثناء الريبوف.
00: 24: 29.09 أثناء البلعمة الذاتية والتي تعتبر مهمة لبقاء الخلايا.
00: 24: 31.22 وتوافقًا مع ذلك ،
00: 24: 33.19 يمكنك أن ترى أن فقدان NUFIP
00: 24: 35.17 يتم أيضًا إنقاذها تمامًا عن طريق إضافة النيوكليوسيدات إلى الوسائط.
00: 24: 40.05 ثم تشير هذه البيانات إلى أنه في الانهيار الذاتي
00: 24: 43.03 من المكونات الخلوية ،
00: 24: 44.18 إنه حقًا الريبوسومات ،
00:24: 46.06 وعلى وجه الخصوص مكون الحمض النووي الريبي الخاص بهم ،
00: 24: 48.20 وبالتالي النيوكليوسيدات ،
00: 24: 50.06 والتي يمكن بعد ذلك تحويلها نيوكليوتيدات ،
00: 24: 51.19 الأكثر أهمية.
00: 24: 54.20 أدى هذا بالتالي إلى هذا النوع من النماذج ،
00: 24: 57.01 حيث تؤدي الجوع إلى تثبيط mTORC1.
00: 25: 00.12 mTORC1 ثم تنظم NUFIP
00: 25: 03.17 والريبوسوم بطريقة ما
00: 25: 05.18 يسمح لـ NUFIP بربط الريبوسوم.
00: 25: 07.08 نعتقد أن التنظيم يعمل في الغالب على مستوى الريبوسوم.
00: 25: 09.15 هذا يحث على التورم وإنتاج النيوكليوسيدات ،
00: 25: 12.07 ويعزز بقاء الخلايا
00: 25: 14.11 في ظل ظروف الجوع هذه.
00: 25: 15.27 نعتقد أن هذا يناسب موضوعًا أكبر ،
00: 25: 17.16 عندما تنظر إلى الوراء وتقول ، حسنًا ،
00: 25: 19.20 ما هي بعض الوظائف الأساسية لـ mTORC1 ؟،
00: 25: 21.02 قد نجادل في أنه قيد التنظيم
00: 25: 23.21 التوازن بين إنتاج الريبوسومات
00: 25: 25.26 - التكوُّن الحيوي للريبوسوم -
00: 25: 27.01 وانهيار الريبوسومات.
00: 25: 29.03 وبالفعل ، يمكنك أن تتخيل هذا ما ننظر إليه هنا
00: 25: 31.24 هو ما إذا كانت الخلية تريد مكونات الريبوسومات
00: 25: 33.18 - الحمض النووي الريبي والنيوكليوتيدات -
00: 25: 35.17 إما أن تكون في هذا الشكل الحر ، على الجانب الأيمن من هذا التوازن ،
00: 25: 38.29 أو في شكل بوليمري ، كريبوسوم.
00: 25: 43.14 وبالفعل ، من هذا النوع من النماذج ،
00: 25: 44.28 يمكنك التفكير في الريبوسوم على أنه حجرة تخزين
00: 25: 46.13 لهذه الأنواع من العناصر الغذائية داخل الخلية ،
00: 25: 48.11 وإلا فلا شيء في الخلية.
00: 25: 51.11 لدينا عدد من الأسئلة التي ظهرت من هذا العمل.
00: 25: 53.09 على سبيل المثال ، نود أن نعرف ما الذي تم تعديله في الريبوسوم
00: 25: 56.01 يسمح لـ NUFIP بالربط.
00: 25: 57.11 هذه منطقة نشطة جدًا في المختبر.
00: 25: 59.19 علاوة على ذلك ، نحن مهتمون جدًا بهذه الخطوة
00: 26: 01.15 من الريبوفاجي إلى إنتاج النيوكليوسيدات.
00: 26: 03.10 أشياء كثيرة يجب أن تحدث داخل الجسيم الحال
00: 26: 05.19 لإنتاج النيوكليوسيدات ،
00: 26: 07.20 ثم من النيوكليوسيدات المراد تصديرها ،
00: 26: 09.16 ونعتقد أن هناك العديد من المنتجات الجينية المثيرة للاهتمام
00:26: 11.17 للدراسة في هذا النظام.
00: 26: 13.07 هذا هو العمل حقًا ،
00: 26: 14.29 لشخصين موهوبين جدًا في المختبر:
00: 26: 16.20 جريج ويانت ، الذي كان طالبًا ،
00: 26: 18.06 ثم منذر أبو رميلة الذي كان باحثًا في مرحلة ما بعد الدكتوراه.
00: 26: 20.00 لقد طوروا معًا طريقة فحص مستقلبات الجسيمات الحالة
00: 26: 23.04 والبروتينات الليزوزومية ،
00: 26: 25.26 وتعاونوا حقًا في قصة ribophagy التي أخبرتك عنها للتو.
00: 26: 27.22 كان لدينا أيضًا تعاون هائل
00: 26: 29.29 مع أليساندرو أوري في ألمانيا ،
00: 26: 31.04 من أجرى قياس الطيف الكتلي
00: 26: 33.01 للنظر إلى البروتين الليزوزومي ،
00: 26: 34.12 وكذلك من Whitehead Metabolomics Core ،
00: 26: 36.20 بقيادة ليزا فرينكمان في البداية
00: 26: 38.15 ومؤخرا بقلم كارولين لويس.
00: 26: 41.09 ويمكنك أن ترى هناك ، على اليسار ،
00: 26: 43.13 عدد من العناصر الغذائية. عدد من مصادر التمويل
00: 26: 45.14 ساعدنا في عملنا ،
00: 26: 47.19 بعض ما لدينا لعدد من الوقت والبعض الآخر ،
00: 26: 49.05 مثل مؤسسة Lustgarten وأستاذية الكلية الأمريكية ،
00: 26: 53.06 وهي أحدث.
00: 26: 54.07 شكرًا على اهتمامك ،
00: 26: 55.20 وشكرًا أيضًا لـ iBio لمنحي هذه الفرصة للتحدث.

  • الجزء 1: مقدمة إلى mTOR وتنظيم النمو


شاهد الفيديو: #الحاضنةاليوتيوبية. العوامل المؤثرة على الفعالية الإنزيمة (ديسمبر 2022).