ویکی‌پدیا

پیش‌نویس:آنتی‌ژن هسته‌ای سلول در حال تکثیر (PCNA)

پروتئین هوموترایمری PCNA که مانند یک حلقه دور DNA را احاطه کرده و تداوم همانندسازی را تسهیل می کند.

آنتی‌ژن هسته ای سلول در حال تکثیر یا PCNA یک گیره DNA است که به عنوان یک فاکتور توانبخشی همانندسازی برای DNAپلیمراز دلتا در سلول های یوکاریوتی عمل می کند و برای فرایند همانندسازی ضروری است. این پروتئین که هوموترایمر می باشد که فعالیت فرایندپذیری یا افزایش توان را از طریق حلقه زدن دور مولکول DNA و ایجاد داربستی برای سوار شدن پروتئین های دخیل در همانندسازی، ترمیم، تغییر فرم کروماتین و اپی ژنتیک، انجام می دهد.[۱]

بسیاری از پروتئین ها از طریق دو موتیف برهمکنشی PCNA به آن متصل می شوند: جعبه پپتیدی متصل به PCNA یا PIP[۲] و همچنین موتیف برهمکنشی همولوگ 2 AlkB یا APIM.[۳] پروتئین هایی که از طریق PIP به PCNA متصل می شوند، غالبا در همانندسازی دخیل هستند در حالیکه پروتئین های متصل شونده به PCNA از طریق APIM به طور همده در استرس های ژنوتوکسیک اهمیت دارند.[۴]

عملکرد

ویرایش

پروتئین PCNA در هسته سلول های یوکاریوتی یافت شده و کوفاکتوری برای DNAپلیمراز دلتا است. این پروتئین بیان شده به صورت یک هوموترایمر فعالیت می کند و به افزایش توان همانندسازی و سنتز رشته ممتد یا Leading کمک می کند. در پایخ به آسیب وارده به DNA، این پروتئین یوبی کوئیتینه شده و در مسیر ترمیمی DNA وابسته به RAD6 دخالت می کند. دو واریته از ترنسکریپت این ژن یافت شده اند که پروتئین یکسانی را کد می کنند. ژن های کاذب این ژن روی کروموزوم 4 و کروموزوم X شناسایی شده اند.[۵]

 
تصویر میکروسکوپ الکترونی Cryo از DNA متصل شده به کمپلکس polD-PCNA

پروتئین PCNA همچنین در آرکی ها به عنوان فاکتور افزایش توان آنزیم polD، دی ان ای پلیمراز چند عملکردی در این قلمرو، یافت شده است.[۶]

بیان پروتئین در هسته در حین سنتز DNA

ویرایش

اساسا پروتئین PCNA به عنوان یک آنتی ژن در هسته سلول هایی که در فاز همانندسازی DNA از چرخه سلولی هستند، شناخته می شود.[۷] بخشی از این پروتئین توالی یابی شده و آن توالی برای جداسازی کلون cDNA به کار می رود.[۸] PCNA به نگهداری DNAپلیمراز دلتا روی DNA کمک می کند.[۹] این پروتئین به وسیله فاکتور همانندسازی C یا RFC که یک پروتئین هتروپنتامر از کلاس AAA+ هیدرولیزکننده های ATP است، روی رشته DNA بارگیری می شود. بیان پروتئین PCNA تحت کنترل کمپلکس های حاوی فاکتور رونویسی E2F است.[۱۰][۱۱][۱۲]

نقش در ترمیم DNA

ویرایش

از آنجایی که DNAپلیمراز اپسیلون در سنتز مجدد رشته DNA آسیب دیده و جدا شده در فرایند ترمیم DNA نقش دارد، بنابراین پروتئین PCNA هم برای سنتز DNA و هم ترمیم آن مهم است.[۱۳][۱۴]

PCNA همچنین در مسیر تحمل آسیب DNA که با نام ترمیم پسا همانندسازی (PRR) شناخته می شود نیز دخیل است.[۱۵] در مسیر PRR، دو زیرمسیر وجود دارند: 1) یک مسیر سنتزی بازسازی، که توسط DNAپلیمراز های اختصاصی که می توانند بازهای آلی DNA آسیب دیده را در جایگاه فعال خود جای دهند (برخلاف پلیمرازهای معمولی که در جایگاه آسیب دیدگی متوقف می شوند) و با این ترفند آسیب را دور می زنند، و 2) یک مسیر پیشنهاد شده سوئیچ رشته الگو که آسیب وارده به DNA را بوسیله سیستم نوترکیبی همولوگ، دور می زند. PCNA، پروتئینی حیاتی و محوری برای فعالسازی این مسیرها و انتخاب هرکدام از آنها توسط سلول می باشد. پروتئین PCNA توسط یوبی کوئیتین بصورت پساترجمه ای تغییر می یابد.[۱۶] مونو یوبی کوئیتینه شدن لیزین شماره 164 از PCNA موجب فعال شدن مسیر اول (مسیر سنتزی بازسازی) می شود. گسترش یافتن این مونو یوبی کوئیتین بوسیله یک پلی یوبی کوئیتین مرتبط با لیزین 63 روی PCNA به نظر می رسد مسیر دوم (سوئیچ رشته الگو) را فعال کند. علاوه بر این، ساموئیلاسیون (SUMOylation با پروتئین کوچک شبیه به یوبی کوئیتین) لیزین شماره 164 از PCNA موجب مهار مسیر دوم می شود.[۱۶] این تاثیر آنتاگونیستی به این دلیل است که PCNA ساموئیله شده مولکول هلیکازی به نام Srs2 را خبر می کند که در بر هم زدن رشته های نوکلئوپروتئینی Rad51 که نقش بنیادی در شروع نوترکیبی همولوگ دارند، دخیل است.

پروتئین های متصل شونده به PCNA

ویرایش

PCNA با بسیاری از پروتئین ها برهمکنش می کند.[۱۷]

  • فاکتورهای آپوپوتوز
  • ATPaseها
  • آنزیم های ترمیم برش باز
  • تنظیم کننده های چرخه سلولی
  • فاکتور تغییر مدل کروماتین
  • بارگیری کننده گیره (Clamp loader)
  • کوهسین
  • DNA لیگاز
  • DNA متیل ترانسفراز
  • DNAپلیمرازها
  • آنزیم E2 همراه با SUMO
  • لیگازهای E3 یوبی کوئیتین
  • هلیکازها
  • هیستون استیل ترانسفراز
  • هیستون چپرون
  • هیستون داستیلاز
  • پروتئین کینازها
  • توپوایزومرازها

منابع

ویرایش
  1. ↑ Moldovan, George-Lucian; Pfander, Boris; Jentsch, Stefan (2007-05). "PCNA, the Maestro of the Replication Fork". Cell (به انگلیسی). 129 (4): 665–679. doi:10.1016/j.cell.2007.05.003. {{cite journal}}: Check date values in: |date= (help)
  2. ↑ Warbrick, Emma (1998-12-06). "PCNA binding through a conserved motif". BioEssays (به انگلیسی). 20 (3): 195–199. doi:10.1002/(SICI)1521-1878(199803)20:3<195::AID-BIES2>3.0.CO;2-R.
  3. ↑ Gilljam, Karin M.; Feyzi, Emadoldin; Aas, Per A.; Sousa, Mirta M.L.; Müller, Rebekka; Vågbø, Cathrine B.; Catterall, Tara C.; Liabakk, Nina B.; Slupphaug, Geir (2009-09-07). "Identification of a novel, widespread, and functionally important PCNA-binding motif". Journal of Cell Biology (به انگلیسی). 186 (5): 645–654. doi:10.1083/jcb.200903138. ISSN 1540-8140. PMC 2742182. PMID 19736315.{{cite journal}}: نگهداری یادکرد:فرمت پارامتر PMC (link)
  4. ↑ Mailand, Niels; Gibbs-Seymour, Ian; Bekker-Jensen, Simon (2013-05). "Regulation of PCNA–protein interactions for genome stability". Nature Reviews Molecular Cell Biology (به انگلیسی). 14 (5): 269–282. doi:10.1038/nrm3562. ISSN 1471-0072. {{cite journal}}: Check date values in: |date= (help)
  5. ↑ «PCNA proliferating cell nuclear antigen [Homo sapiens (human)] - Gene - NCBI». www.ncbi.nlm.nih.gov. دریافت‌شده در ۲۰۲۴-۰۶-۰۷.
  6. ↑ Madru, Clément; Henneke, Ghislaine; Raia, Pierre; Hugonneau-Beaufet, Inès; Pehau-Arnaudet, Gérard; England, Patrick; Lindahl, Erik; Delarue, Marc; Carroni, Marta (2020-03-27). "Structural basis for the increased processivity of D-family DNA polymerases in complex with PCNA". Nature Communications (به انگلیسی). 11 (1). doi:10.1038/s41467-020-15392-9. ISSN 2041-1723. PMC 7101311. PMID 32221299.{{cite journal}}: نگهداری یادکرد:فرمت پارامتر PMC (link)
  7. ↑ Leonardi, E; Girlando, S; Serio, G; Mauri, F A; Perrone, G; Scampini, S; Dalla Palma, P; Barbareschi, M (1992-05-01). "PCNA and Ki67 expression in breast carcinoma: correlations with clinical and biological variables". Journal of Clinical Pathology (به انگلیسی). 45 (5): 416–419. doi:10.1136/jcp.45.5.416. ISSN 0021-9746. PMC 495304. PMID 1350788.{{cite journal}}: نگهداری یادکرد:فرمت پارامتر PMC (link)
  8. ↑ Matsumoto, K.; Moriuchi, T.; Koji, T.; Nakane, P.K. (1987-03). "Molecular cloning of cDNA coding for rat proliferating cell nuclear antigen (PCNA)/cyclin". The EMBO Journal (به انگلیسی). 6 (3): 637–642. doi:10.1002/j.1460-2075.1987.tb04802.x. PMC 553445. PMID 2884104. {{cite journal}}: Check date values in: |date= (help)نگهداری یادکرد:فرمت پارامتر PMC (link)
  9. ↑ Bowman, Gregory D.; O'Donnell, Mike; Kuriyan, John (2004-06). "Structural analysis of a eukaryotic sliding DNA clamp–clamp loader complex". Nature (به انگلیسی). 429 (6993): 724–730. doi:10.1038/nature02585. ISSN 0028-0836. {{cite journal}}: Check date values in: |date= (help)
  10. ↑ Zhang, Gang; Gibbs, Emma; Kelman, Zvi; O’Donnell, Michael; Hurwitz, Jerard (1999-03-02). "Studies on the interactions between human replication factor C and human proliferating cell nuclear antigen". Proceedings of the National Academy of Sciences (به انگلیسی). 96 (5): 1869–1874. doi:10.1073/pnas.96.5.1869. ISSN 0027-8424. PMC 26703. PMID 10051561.{{cite journal}}: نگهداری یادکرد:فرمت پارامتر PMC (link)
  11. ↑ Egelkrout, Erin M.; Mariconti, Luisa; Settlage, Sharon B.; Cella, Rino; Robertson, Dominique; Hanley-Bowdoin, Linda (2002-12). "Two E2F Elements Regulate the Proliferating Cell Nuclear Antigen Promoter Differently during Leaf Development". The Plant Cell (به انگلیسی). 14 (12): 3225–3236. doi:10.1105/tpc.006403. ISSN 1040-4651. PMC 151214. PMID 12468739. {{cite journal}}: Check date values in: |date= (help)نگهداری یادکرد:فرمت پارامتر PMC (link)
  12. ↑ Nikolai, Bryan C.; Lanz, Rainer B.; York, Brian; Dasgupta, Subhamoy; Mitsiades, Nicholas; Creighton, Chad J.; Tsimelzon, Anna; Hilsenbeck, Susan G.; Lonard, David M. (2016-03-15). "HER2 Signaling Drives DNA Anabolism and Proliferation through SRC-3 Phosphorylation and E2F1-Regulated Genes". Cancer Research (به انگلیسی). 76 (6): 1463–1475. doi:10.1158/0008-5472.CAN-15-2383. ISSN 0008-5472. PMC 4794399. PMID 26833126.{{cite journal}}: نگهداری یادکرد:فرمت پارامتر PMC (link)
  13. ↑ Shivji, Mahmud K.K.; Kenny, Mark K.; Wood, Richard D. (1992-04). "Proliferating cell nuclear antigen is required for DNA excision repair". Cell (به انگلیسی). 69 (2): 367–374. doi:10.1016/0092-8674(92)90416-A. {{cite journal}}: Check date values in: |date= (help)
  14. ↑ Essers, Jeroen; Theil, Arjan F.; Baldeyron, Céline; van Cappellen, Wiggert A.; Houtsmuller, Adriaan B.; Kanaar, Roland; Vermeulen, Wim (2005-11-01). "Nuclear Dynamics of PCNA in DNA Replication and Repair". Molecular and Cellular Biology (به انگلیسی). 25 (21): 9350–9359. doi:10.1128/MCB.25.21.9350-9359.2005. ISSN 1098-5549. PMC 1265825. PMID 16227586.{{cite journal}}: نگهداری یادکرد:فرمت پارامتر PMC (link)
  15. ↑ Lehmann, Alan R.; Fuchs, Robert P. (2006-12). "Gaps and forks in DNA replication: Rediscovering old models". DNA Repair (به انگلیسی). 5 (12): 1495–1498. doi:10.1016/j.dnarep.2006.07.002. {{cite journal}}: Check date values in: |date= (help)
  16. ↑ ۱۶٫۰ ۱۶٫۱ Hoege, Carsten; Pfander, Boris; Moldovan, George-Lucian; Pyrowolakis, George; Jentsch, Stefan (2002-09). "RAD6-dependent DNA repair is linked to modification of PCNA by ubiquitin and SUMO". Nature (به انگلیسی). 419 (6903): 135–141. doi:10.1038/nature00991. ISSN 0028-0836. {{cite journal}}: Check date values in: |date= (help)
  17. ↑ Moldovan, George-Lucian; Pfander, Boris; Jentsch, Stefan (2007-05). "PCNA, the Maestro of the Replication Fork". Cell (به انگلیسی). 129 (4): 665–679. doi:10.1016/j.cell.2007.05.003. {{cite journal}}: Check date values in: |date= (help)
برگرفته از «https://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=پیش‌نویس:آنتی‌ژن_هسته‌ای_سلول_در_حال_تکثیر_(PCNA)&oldid=39689373»