اكتشاف بروتين بشري جديد يعمل مثل RNA ligase: أول تقرير عن هذا البروتين في حقيقيات النوى الأعلى 

تلعب روابط RNA دورًا مهمًا في إصلاح الحمض النووي الريبي (RNA)، وبالتالي الحفاظ على سلامة الحمض النووي الريبي (RNA). أي خلل في إصلاح الحمض النووي الريبوزي (RNA) في البشر يبدو أنها مرتبطة بأمراض مثل التنكس العصبي والسرطان. اكتشاف رواية الانسان بروتين (C12orf29 على الكروموسوم 12) باعتباره ligase RNA، له أهمية في تطوير علاجات جديدة لمثل هذه الأمراض. وقد اقترح الباحثون تسمية هذا بروتين كما هومو العاقل RNA ligase (HsRnl).  

Ligase هو انزيم التي تحفز الانضمام أو ربط جزيئين من الحمض النووي عادة عن طريق التحلل المائي. على سبيل المثال ، يسهل DNA ligase الانضمام الحمض النووي خيوط عن طريق تحفيز تكوين رابطة فوسفوديستر وبالتالي تلعب دورًا رئيسيًا في الحفاظ على سلامة الجينوم أثناء عملية تكرار الحمض النووي وإعادة التركيب والإصلاح طوال فترة حياة الكائن الحي. بصورة مماثلة، RNA يحفز الليجاز تكوين روابط فوسفوديستر بين مجموعات 3′-OH و5′-P من RNA جزيئات. ولذلك، فإنه يلعب دورا رئيسيا في RNA إصلاح والحفاظ على اللياقة الخلوية.  

• اكتشاف حدث C12orf29 أثناء التعرف على AMPylated (Adenosine Mono Phosphorylated) البروتينات عبر نهج البروتينات الكيميائية¹. يتضمن AMPylation ارتباطًا تساهميًا بـ AMP بروتين سلاسل جانبية عبر روابط فوسفوديستر حيث يعمل ATP كركيزة مشتركة. ال بروتين حجمه 37 كيلو دالتون ويتكون من 325 حمض أميني. والمثير للدهشة أنه محفوظ للغاية في الأعلى حقيقيات النواة ولكن غائبة في أقل حقيقيات النواة مثل الخميرة. أظهر التحليل الوظيفي أنه يمتلك 5'-3' RNA نشاط ليجاسي كشف التحليل التحولي أنه تم العثور على تغييرات في بقايا معينة تشير إلى الطفرات D59N، وR77L، وE123D، وK263N في المرضى الذين يعانون من سرطان الخلايا الحرشفية المريئي، والورم الأرومي الدبقي، وسرطان الدم الليمفاوي المزمن، وسرطان المثانة المصلي في المبيض على التوالي. جميع الطفرات الثلاثة المذكورة أعلاه باستثناء E3D تؤدي إلى ضعف RNA ربط. 

تخلص من C12orf29 في HEK293 (الانسان تؤدي خلايا الكلى الجنينية إلى ضعف الخلايا تجاه أنواع الأكسجين التفاعلية مما يوحي بذلك بروتين يلعب دورا هاما في إصلاح التالفة RNA الناجمة عن توليد أنواع الأكسجين التفاعلية¹. التعريف بهذه الرواية بروتين، واسمه Hsرنيل (الإنسان العاقل RNA ligase)، له آثار عديدة في تطوير علاجات جديدة مثل ضعف RNA إصلاح في البشر يرتبط بظهور العديد من الأمراض مثل التنكس العصبي و يمكنr^{يناير ٢٠٢٤}. 

*** 

المراجع: 

1. يوان واي، وآخرون 2022. أ الانسان RNA ligase الذي يعمل عبر السيارات و RNA-AMPylation. النسخة الأولية من bioRxiv. تم النشر في 19 أغسطس 2022. معرف الهوية الرقمي: https://doi.org/10.1101/2022.07.18.500566 

2. Burroughs AM & Aravind L. أضرار الحمض النووي الريبي (RNA) في الصراعات البيولوجية وتنوع الاستجابة RNA أنظمة الإصلاح. الدقة الأحماض النووية. 44، 8525-8555 (2016). https://doi.org/10.1093/nar/gkw722  

3. Yan، LL & Zahner، HS كيف تتعامل الخلايا مع RNA الضرر وعواقبه؟ جي بيول. الكيمياء. 294, 15158-15171 (2019). معرف الهوية الرقمي: https://doi.org/10.1074/jbc.REV119.006513  

***