پیام رسانی (Wnt، Hh) بخش اول

پروتئین GSK-3β بین مسیرهای انتقال پیامWnt و PI3K مشترک است.

مرکز یادگیری سایت تبیان-  مرجان سلیمانیان

پیشتر با مسیرهای پیام رسانی بسیاری اشنا شده اید، حال در اینجا، سه مسیر پیام رسانی دیگر را بررسی می کنیم. یک ویژگی مشترکی که این سه مسیر پیام رسانی دارند، پروتئولیز تنظیم شده در آنها می باشد. همچنین هر سه مسیر در نمو جانوران از اهمیت برخوردار می باشند.

پروتئین ها ی Wntخانواده بزرگی هستند که با فعال کردن مسیرها ی پیام رسانی چندین مرحله مهم در تکوین جنین را کنترل می کنند. مسیرهای پیام رسانی مجموعه ای از واکنش های زیستی درون یک سلول هستند. دربالغین عملکرد ناشی ازفعال شدن Wnt مکررا در بسیاری ازسرطان ها دیده می شود.

گیرنده Notch

دلتا به عنوان یک پروتئین پیام رسان متصل به غشاء به گیرنده Notch بر سلول همسایه متصل می شود.

ناحیه سیتوپلاسمی گیرنده Notch شکسته می شود و قسمت رها شده به هسته رفته و باعث فعال شدن بیان یک سری از ژن ها می شود.

پیام رسانی ناچ-دلتا نوعی پیام رسانی وابسته به تماس است: هم مولکول نشان (مثلا دلتا) و هم گیرنده آن (ناچ) پروتئین هایی غشایی می باشند که در سطح سلول های مجاور هم قرار دارند.

اتصال دلتا از یک سلول به ناچ در سلول دیگر باعث می شود بخش های بیرون سلولی و درون سلولی ناچ با عمل پروتئازهای اختصاصی از بخش تراغشایی جدا شود. درون سلولی ناچ می تواند وارد هسته شود و به همراه پروتئین های تنظیم کننده دیگر، بیان ژن های هدف را کنترل کند. بیان این ژن ها، سونوشت سلول را طی نمو تعیین می کند.

پیام رسانی وینت (Wnt) با اتصال پروتئین های نشان از خانواده Wnt به گیرنده هایی از خانواده (Fz) Frizzled که مثل گیرنده های جفت شده با G پروتئین، 7 مارپیچ تراغشایی دارند آغاز می شود. وضعیت (مسیر وینت معیار) را می توان در بود و نبود Wnt مقایسه کرد. در نبود Wnt، پروتئین بتا-کتنین در کمپلکسی سیتوزولی شرکت می کند.

فسفریلاسیون بتا-کتنین توسط این کمپلکس باعث پلی یوبی کوئتینه شدن و تجزیه پروتئازومی آن می شود. بنابراین سطح β-کتنین آزاد در سیتوپلاسم پایین نگه داشته می شود. در این زمان، فاکتور رونویسی TCF در هسته بیان ژن های هدف را مهار می کند. در مقابل، Wnt در صورت حضور در محیط، با اتصال به گیرنده اش (Fz) آن را فعال می کند. (Fz) به کمک پروتئین های دیگر، برخی اجزای کمپلکس فوق را فراخوانی و غیر فعال می کند.

** در نتیجه از فسفریلاسیون β-کتنین جلوگیری به عمل می آید و این پروتئین می تواند وارد هسته شود. در آنجا، β-کتنین با همکاری TCF باعث فعال شدن رونویسی از ژن های هدف می شود.

شکل 1: پیام رسانی وینت: در نبود وینت بتا-کتنین آزادی که در ارتباط با کدهرین نمی باشد، در کمپلکسی شامل پروتئین های اکسین (Axin)، APC (Adenomatous polyposis coli)، GSK3 (گلیکوژن سنتاز کیناز 3) و CK1 (کازئین کیناز 1) شرکت می کند.

بتا-کتنین توسط کینازهای این کمپلکس فسفریله می شود. سپس پلی یوبی کوئتینه می شود و تحت تجزیه پروتئازومی قرار می گیرد. در این زمان، ژن های هدف وینت با اتصال یک مهار کننده همراه (Corepressor) موسوم به گروچو (Groucho) به فاکتورهای رونویسی خانواده TCF (T cell factor) خاموش می مانند.

 این فاکتور TCF را با فاکتور TCF در پیام رسانی MAPK اشتباه نگیرید.

با اتصال وینت به گیرنده Frizzled و هم گیرنده اش مسیر متعارف وینت به راه می افتد: کمپلکس تجزیه کننده بتا-کتنین به گیرنده ها فراخوانی می شود و LRP از جمله توسط GSK3 فسفریله می شود. اکنون اکسین به LRP فسفریله متصل شده و غیر فعال می شود. در نتیجه کمپلکس تجزیه غیر فعال می شود و بتا-کتنین فسفریله نشده تجمع پیدا می کند، وارد هسته می شود و به همراه TCF بیان ژن های هدف را روشن می کند.

وجود پروتئین Dishevelled برای ترارسانی پیام در این مسیر ضروری است.

ادامه دارد ...

منبع: https://www.google.com https://www.civilica.com

تنظیم کننده: محبوبه همت