پروتئین، غشای

پروتئین، غشای

دانلود پایان نامه

ع اولین تکانه۲۶ های استروژنی که از تخمدان و با شروع بلوغ،ترشح می شود،سلول های بنیادین۲۷ سیر تکاملی خود را شروع می کنند. این سلول های نابالغ حساسیت ویژه ای به مواد سرطان زا دارند و هم چنین توانایی کمتری برای ترمیم آسیب های وارده به DNA خواهند داشت.این حساسیت از ابتدای تولد تا ۴ سالگی و از شروع بلوغ تا اولین حاملگی با دوره کامل در بیشترین میزان خود قرار دارد.فقط با تکمیل دوره حاملگی و شیردهی است که یک سلول پستان به مرحله نهایی بلوغ خود یعنی تولید شیر دست می یابدDontu & Wicha.,2005))
گیرنده های استروژن دو نوع α و βدارند،نوع α برای رشد مجاری پستانی طی دوره بلوغ ضروری است Shyamala et al.,2006)).
از آنجا که حدود۷۰% از تومورهای پستان ER+ هستند و برای رشد خود به استروژن وابسته اند،از داروهای ضد استروژن مثل تاموکسیفن به عنوان یکی از مهم ترین درمان های ضد سرطان پستان استفاده می شود.این دارو باعث مسدود شدن اتصال استروژن به گیرنده مخصوص خود می شود و بدین ترتیب از اثرات استروژن در القای تقسیمات پیاپی در سلول های سرطانی ممانعت می کند Levin & Pietras.,2008)).
به دلیل تاثیر عمیق و قطعی استروژن در ایجاد و پیشبرد تومورهای پستان است که مراقبین سلامت جامعه توصیه می کنند جهت کاستن از خطر ابتلا به سرطان پستان،بایستی طول مدتی را که یک خانم در طول زندگی اش در معرض استروژن قرار می گیرد تا حد امکان کاهش داد مثل کنترل وزن و پرهیز از چاقی در سنین بعد از یائسگی و محدود کردن یا مصرف با احتیاط درمان های هورمونی جایگزین Ito.,2007)).
گیرنده های استروژن به ردهی گیرنده های هستهایNR3 تعلق دارند. این رده علاوه بر ERها شامل گیرنده های پروژسترون،آندروژن،گلوکوکورتیکوئیدومینرالوکورتیکوئیدکه واسطهی تاثیرات اندوکرینی استروئیدها میباشندو نیز گیرنده های اورفانERRα-γ میشوند.به لحاظ کلاسیک، گیرنده هایNR3 به عنوان فاکتورهای رونویسی هستهای عمل میکنند. بهرحال،طی سالهای اخیر، کشف ایزوفرمهای گیرنده،همراه با شناسایی روش عمل و مسیرهای پیامرسانی که با استروئید شروع میشوند موجب شدهاست دانش بشردر مورد عملکرد استروژن بیشتر شود و عناصر تنظیمی که نقش آنها در سرطان را تنظیم میکنند شناسایی شدهاند.تاثیرات استروژن در رونویسی هستهای در سطح وسیعی مرورشدهاست، و تاثیراتی که در سرطان مربوط به اندوکرین دارند نیز بسیار مطالعهشده استKampa) et al.,2013).
۱-۱۲-توالی گیرنده استروژن
دو فرم مختلف از گیرنده های استروژن وجوددارند: ERα وERβ.آنها توسط دو ژن مجزا که به ترتیب روی کروموزومهای۶و۱۴قراردارند کدمیشوندودوپروتئین با۵۹۵و۵۳۰ اسیدآمینه راکدمیکنند. ساختار داخلی ژنهای گیرنده استروژن دارای ۸ اگزون استGreene et al.,1986)).
مثل همه اعضای خانواده گیرنده های هستهای،ERهاشامل یک ساختار داخلی با ۶ دومین A-F که به لحاظ تکاملی محافظت شدهاند میباشند:درNترمینال،دومینهای A/Bدارای عملکرد فعالسازی رونویسی۱۲۸ هستند،که یک بخش فعالکنندهی رونویسی مستقل از لیگاند گیرنده است؛ دومین به شدت حفاظتشدهیCدومینی است که بهDNAمتصل میشود؛دومینDمنطقه لولایی۲۹ است ومسئول فراخوانی، اتصال،وعملکردتعدادی از co-modulators های گیرنده است.دومینهایEوF دارای دومین اتصال به لیگاند هستند،که همراه با (AF2)30 که فعالکنندهی رونویسی وابسته به لیگاند است نقش خود را ایفامیکنندNilsson et al.,2001)).
چندین واریانت ویرایشی برای هر دو نوع گیرنده شرح دادهشدهاند(شکل۱-۶).

مطلب مرتبط :   منابع پایان نامه درمورد رویکرد روان شناختی اجتماعی

شکل( ۱-۶)دومین های مختلف گیرنده استروژن
Kampa et al.,2013))
یک ایزوفرم کوتاهترERα،بدون اگزون۱ودر نتیجه بدون AF1 (ERα۴۶) شناسایی شدهاست.بعلاوه،یک جایگاه شروع رونویسی متناوب۳۱درون اینترون۱میتواند ایزوفرم دیگری از ERαرا تولید کند که علاوه برAF1،فاقدبخشی ازAF2است ودارای یک توالی اسیدآمینهای منحصربفرددرترمینالCاست (ERα۳۶). درنهایت،تعدادی از واریانتهای ERα،که فاقد ناحیه۵’UTRگیرنده هستند در لاینهای سلول سرطانی شناسایی شدهاند.البته همهی این ایزوفرمها میتوانند با ERαی کامل هترودایمریزهشوند و به این ترتیب فعالیت وابسته به AF1 را مهارکنند. ERα ۴۶دارای تاثیرات عروقی وابسته به استروژن است، ولی۳۶ERα واسطهی طیف وسیعی از تاثیرات خارجسلولی استروژن است. در ضمن، چندین واریانت ویرایشیER β شناسایی شدهاند به طوری که برخی تفاوتهای خاص در اگزون۸ باعث تفاوت در میانجی گری پیام رسانی استروژن شدهاستKampa et al.,2013)).
۱-۱۳-عملکرد استروژن
شناخت درمورد روش عملER هادر طول دهه اخیر بسیار رشد کردهاست.دو تاثیر اصلی در مورد ERها قابل تشخیص هستند: تاثیرات مستقیم روی رونویسی وعملکرد خارجهستهای(شکل۱-۷) Kampa et al.,2013)).

شکل (۱-۷)مدل سلولی فعالیت استروژن
Kampa et al.,2013))
۱-۱۳-۱-تاثیرات مستقیم روی رونویسی
به لحاظ کلاسیک،ERهای لیگانددار دایمریزه شده و به هسته میروندو به عنوان فاکتورهای رونویسی عمل میکنند،یعنی به عناصر پاسخ استروژن۳۲ پروموتور خاص متصل میشوند یا از طریق واکنشهای میانپروتئینی با سایر فاکتورهای رونویسی (عملکردهای tethered) کارخود را انجام میدهند. ERها میتوانند از طریق فعال و مهارکردن رونویسی،روی بیان ژنهای فاقد EREتاثیر بگذارند.درضمن، ER های بدونلیگاند میتوانند توسط کینازهای فعالشده فسفریله شوند (برای مثال از طریق فعالیت گیرنده فاکتور رشد)، سپس میتوانند دایمریزه شوند،به DNA متصل گردندو رونویسی ژن را تنظیم کنند و به این ترتیب در استقلال هورمونی برخی تومورها دخیل باشندKampa et al.,2013)).
۱-۱۳-۲-عملکرد خارجهستهای
یافتههایی که درطول دو دهه اخیر جمعآوری شدهاند حاکی از وجود یک جزء متصلشوندهبهاستروژن خارجهستهای ویژه (مربوط به سیتوپلاسم و یا متصل به غشا) هستند،که بعد از فعالیت میتواند تعدادی از حوادث پیامرسانی (تحرک یون، فعالیت کینازها) را تحریک کند و درنهایت منجر به حوادث رونویسی شود که با آنهایی که توسط عملکرد کلاسیک یا tethered ER تحریک میشوند فرق دارند. این عنصر میتواند یک ERی کلاسیک، ایزوفرمهای ERα،یا یک گیرنده مجزای شناسایی نشده باشد Kampa et al.,2013)).
امروزه بیشتر روی عملکردهای خارجهستهای ERها تمرکز میکنند، زیرا شواهد،وجود آنها در سرطان پستان را اثبات میکنند (بخصوص در تومورهای ERα منفی) و بر وجود یک روش عملکرد جدید و جایگزین برای استفاده در سرطان اشاره دارند که در پروژههای درمانی میتوان از آن بهرهبرداری کرد Kampa et al.,2013)).
۱-۱۴-ماهیت استروژن های خارجهستهای
۱-۱۴-۱-ایزوفرمهای بومی استروژن ؛ نقش پا لمیتوئیلاسیون گیرنده
یک عنصر که نقش بسزایی در روشنشدن تاثیرات خارجهستهای و وابسته به غشای ER داشتهاست پالمیتوئیلاسیون گیرنده و لنگرگیری آن در غشای پلاسمایی است.پالمیتوئیلاسیون یک نوع تغییر پسرونویسی، برگشتپذیر، جهانی و تنظیمشده است که برای تنظیم ترافیک، موقعیت غشایی و فعالیت بسیاری از پروتئینهای سلولی الزامی و حیاتی است. الگوی جهانی پالمیتوئیلاسیون سلولی دو نوع پالمیتوئیلاسیون پروتئینی را معرفی میکند: پروتئینهای لیپولیزشدهی پایدار و پروتئینهای دارای یک پالمیتوئیلاسیون پویا و خیلی سریع Acconcia et al.,2005)).پالمیتوئیلاسیون موجب افزایش آبگریزی پروتئین و اتصال غشایی پروتئین میشود.ERα در اسیدآمینههای ۴۴۷و۳۳۹ سیستئین خود تحت پالمیتوئیلاسیون ویاپالمیتوئیلاسیونزدایی قرارداردکه توسط دو پالمیتوئیلاسیلترانسفراز میانجیگری میشودPedram et al.,2012)).یک موتیف پالمیتوئیلاسیون مشابه در همه اعضای خانواده گیرنده های هستهای NR3 وجوددارد،که نشان میدهد پالمیتوئیلاسیون یک تغییر پسرونویسی مشترک بین گیرنده های استروژن،آندروژن،گلوکوکورتیکوئیدو مینرالوکورتیکوئید است.پالمیتوئیلاسیون گیرنده را به سوی غشای سلولی روانه میکند که در آنجا دررافتهای کاوئولی۳۳ وجود دارد و با پروتئینهای غشایی خاص ازجمله کاوئولین۱۳۴ واکنش میدهد. اتصال به E2 موجب القای پالمیتوئیلاسیونزدایی ERα و ERβ و واکنش تمایزی با پروتئینهای تخصصی میشود. به خصوص،کمپلکس کاوئولین- ERα ۱تجزیهشده و با آداپتورها یا پروتئینهای پیامرسانی مثل تعدیلکنندهی فعالیت غیرژنومی گیرنده استروژن یا c-Src ،به اتصال گیرنده آسیب واردمیکندSong et al) .,2004).ازسوی دیگر این برایERβ صدق نمیکند، زیرا در سرطان کولون، بعد از تحریک با استروژن و پالمیتوئیلاسیونزدایی،اتصال آن به کاوئولین۱در کنار سایر کینازهای سیتوپلاسمی(یعنی p38 کیناز) افزایش مییابد.بنابراین،پالمیتوئیلاسیون/پالمیتوئیلاسیونزدایی برای القای برخی تاثیرات خارجهستهای استروژنGalluzzo et al.,2007)) ازجمله تعادل بین تکثیر،آپوپتوز یا تکثیر و تمایز لازم استHammes & Levin.,2007)).

مطلب مرتبط :   منبع تحقیق با موضوع نگرانی

۱-۱۴-۲- GPR30
در شروع دههی گذشته،یک گیرنده جفتشده با پروتئین G متصل به غشا (GPR30) به عنوان یک پروتئین جدید متصلشونده به استروژن شناسایی گردید(شکل۱-۸). GPR30 (GPER-1) دارای ساختاری است که کاملا متفاوت از ERهای کلاسیک است. این یک پروتئین غشایی اینتگرال و یک مولکول جفتشده با پروتئینGکلاسیک است که در عناصر مختلف غشای سلولی (ازجمله غشای پلاسما و شبکه اندوپلاسمی) وجوددارد. GPR30 از طریق فعالکردن آدنیلات سیکلاز موجب رها شدن مولکولهای متصل به غشای EGF میشود. فعالیتGPR30در سیستمهای مختلف از جمله اندامهای تولیدمثلی (پستان،اندومتریوم،بیضه وتخمدان)، غده تیروئید،سیستم عصبی مرکزی و سیستم قلبیعروقی گزارش شدهاست(Nilsson et al.,2011).

شکل(۱-۸) عملکرد GPR30 به عنوان یک پروتئین جدید متصلشونده به استروژن
) Atlas of Genetics and Cytogenetics in oncology and Hematology.2014)
۱-۱۵-مولکولهای گیرنده جدید
علاوه بر مولکولهایی که در بالا به آنها اشاره شد،شواهدی وجوددارند که نشان میدهند سایر جایگاههای غشایی برای اتصال استروژن وجوددارند. شواهد مبتنی هستند بر: (i) یافتههای داروشناسی نشان میدهند که برخی تاثیرات سریع E2 توسط آنتاگونیستهای ER مهارنمیشوند.درواقع، آنتاگونیستهایER،آگونیستهایGPR30یاERα۳۶هستندFilardo&Thomas.,2012)).بهرحال،آنها هیچ تاثیری روی برخی حرکات یونی و آبشار های پیامرسانی وابسته به E2 ندارند،حاکی از اینکه واکنشهای دیگری با مولکولهای دیگر رخ میدهند. (ii) استفاده از آنالوگهای نفوذناپذیر غشای پلاسماییE2 (E2یی که به صورت کووالانت به ماکرومولکولهای پروتئین مثل BSA یا به دندریمر های پلیساکاریدی وصل شدهاست) Harrington et al.,2006)) تاثیرات سریعی را تحریک میکند و باعث القای تاثیرات رونویسی میشود که با آنهایی که بهERα هستهای نسبت دادهمیشوند فرق دارند. (iii) درآخر، تعداد کمی از گزارشات هستند که به وجود یک پروتئین ناشناخته حکایت دارندکه از طریق affinity کروماتوگرافی و اتصال E2 در غشاهای سلولهای واکنشدهنده با E2 شناسایی شدهاند،که تا حدودی توسط آنتیبادیهایERα هم شناسایی میشوند. متاسفانه،تا وقتی که این مولکول جدید به طور جامع شناسایی نگردد نمیتوان نتیجهی قطعی گرفت. این یافتهها حاکی از آن هستند که احتمالا علاوه بر فرمهای گیرنده شناساییشده،مولکولهای دیگری هم هستند که میتوانند واسطهی برخی تاثیرات E2 باشند،که ترجیحا در غشای پلا
سمایی عمل میکنند. این حقیقت که درxenograftهای سرطان پستان،مولکولهای دیگری که با آنتیبادیهای ER واکنش میدهند شناسایی شدهاند یافتهی فوق را تقویت میکند واین پیشنهادرا مطرح می کندکه درطول تکامل سرطان،ERها تنظیم پیچیدهتری دارندPiccart et al.,1998)).
۱-۱۶-پیام رسانی استروژن
۱-۱۶-۱-پیام رسانی هستهای: نقش همتنظیمکنندهها و شاتل گیرنده
موقعیت اصلی ERها( ERα و ER β) درون هسته است. هرچند بعد از اتصال به لیگاند و در اثر نقشی که به عنوان یک تغییردهندهی رونویسی ایفامیکنند،پراکنش هستهای تغییر میکند: در یک وضعیت بدون لیگاند،گیرنده به صورت یکنواخت درون ماتریکس هسته پراکندگی دارد ولی، بعد از واکنش با E2،ERها یک الگوی نقطهنقطه میگیرند،که خاص واکنش با عناصر هستهای ویژه است.به علاوه،شاتلینگ ثابت گیرنده بین سیتوپلاسم و هسته رخ میدهد،درحالیکه اتصال آگونیستها و آنتاگونیستها موجب تغییر این فرایند دینامیک میشود. ورود ERها به هسته توسط اتصال آنها به پروتئینهای خاص، تسهیل انتقال آنها از طریق ترتیبی از آمینواسیدهای بازی (PKKKRK یا در مورد ERها، KRSKK) که پیامهای موقعیت هستهای۳۵ نام دارند تنظیم میشود.ERها حداقل سه تا از چنین توالیها را دارند، که اتصال آنها به پروتئینهای حامل و ورود به هسته را تضمین میکند. درمقابل،ERها فاقد پیام خروج از هسته ۳۶ که غنی از لوسین است هستند، ولی توالیهایی دارند که همولوژی محدودی به آنها دارند.به علاوه، ERها میتوانند با پروتئینهای دیگری که حامل NESها هستند واکنش دهند، و به عنوان کمپلکسهای پروتئین-پروتئین به سیتپلاسم واردشوند. درنتیجه، موقعیت ERها در سلول یک فرایند پویا است که شامل چرخههای پیوستهی شاتل هسته– سیتوپلاسم است. هم چنین، بعد از واکنش ER – DNA و یا فسفریلاسیون، مولکولهای گیرنده پلییوبیکوئیتینه میشوند،از DNA جدامیگردند و موقتا در ماتریکس هسته انباشته میشوند تا بعدا دراثر عملکرد پروتئازوم ۲۶S تجزیه شوندKampa et al.,2013)).
درهسته،ERهایی که توسط لیگاند یا فسفریلهشدن فعالشدهاند، به توالیهایDNA ویژهای که عناصر پاسخ استروژن نام دارند متصل میشوند،تا رونویسی از ژنهای پاسخگو به استروژن تغییر کند،یا این که از طریق واکنشهای پروتئین– پروتئین با سایر فاکتورهای رونویسی واکنش میدهند تا ژنهای بدون EREها را تنظیم کنند. واکنش ER با پروتئینهای همتنظیمکننده (همفعالکنندهها یا هممهارکنندهها) موجب تقویت یا تضعیف این اتصال میشود.

مطلب مرتبط :   مقاله درباره اعلامیه جهانی حقوق بشر

دیدگاهتان را بنویسید

بستن منو