تبليغات
تبلیغات در دانشجو کلوب محک :: موسسه خيريه حمايت از کودکان مبتلا به سرطان ::
جستجوگر انجمن.براي جستجوي مطالب دانشجو کلوپ مي توانيد استفاده کنيد 
برای بروز رسانی تاپیک کلیک کنید
 
امتیاز موضوع:
  • 1 رأی - میانگین امتیازات: 5
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

تاريچه فيبروز كيستيك (CF):

نویسنده پیام
  • ♔ αϻἰг κнаη ♔
    آفلاین
  • مدیرکل  سایت
    *******
  • ارسال‌ها: 16,105
  • تاریخ عضویت: تير ۱۳۹۰
  • اعتبار: 1090
  • تحصیلات:زیر دیپلم
  • علایق:مبارزه
  • محل سکونت:ایران زمین
  • سپاس ها 34951
    سپاس شده 49155 بار در 13535 ارسال
  • امتیاز کاربر: 551,587$
  • حالت من:حالت من
ارسال: #1
تاريچه فيبروز كيستيك (CF):
تاريچه فيبروز كيستيك (CF):
در قرون وسطي عقيده بر اين بود كه كودكاني كه پوست شور دارند سحر شده اند زيرا اين كودكان اغلب دچار مرگ زودرس مي شوند. در اين زمان FC يك بيماري ناشناخته بود [ ].
CF از سال 1930 به بعد به عنوان يك بيماري جداگانه شناسايي شد. در سال 1938 شخصي به نام Dorthy Anderson از دانشگاه كلمبيا براي اولين بار علائم و نشانه هيا اين بيماري را بطور كامل وصف كرد. او فرض كرد كه بيماري هاي روده اي و كمبود ويتامين A كه در بيماران CF ديده مي شود ناشي از تحليل پانكراس مي باشد [ ]. به همين دليل به اين بيماري فيبروز كيستيك پانكراس گفته شد [ ].
در سال 1947، CF به عنوان يك بيماير وراثتي با وراثت اتوزوم مغلوب مشاهده شد [ ]. در سال 1953، di sant Agnes از دانشگاه كلمبيا بعد از مشاهده دهييدراناسيون بيماران cf در هواي گرم نيويورك به جامعة متخصصين اطفال گزارش داد كه بيماران CF مقادير زيادي يونهاي سديم و كلر در عرق ترشح مي كنند . اين مشاهدات منتهي به تكوين تست عرق iontophoresis به عنوان تست استاندارد cf شد [ ]. در سال 1980 دانشمندان به اختلالات بافت هاي پي و تحليل در اين بيماري پي بردند. در سال 1989 ، تيمي به سرپرستي Tsui و Riordan از بيمارستان كودكان تورنتو، ژن CF را كشف كرده و محصول پروتئيني آنرا CFTR نام گذاري كردند. اين ژن كه برروي بازوي بلند كروموزوم v (7q) نقشه برداري شد، از كتابخانه CDNA ريه و عرق جداش د [ ]. در همين سال فراوانترين جهش اين ژن يعني f508 و توالي CDNA همزمان بالكوتيك ژن شناسايي شد [ ].
كشف ژن CFRT منجر به مطالعة بيشتر جهش هاي اين ژن با روش هاي مختلف مولكولي و كشف5 راهكارهاي مختلف جهت درمان و يا بهبود بيماران شد. به طوري كه از سال 1989 تا كنون بيش از 1000 جهش در ژن CFRT شناسايي شده است كه فراواني آنها بسته به شرايط جغرافيايي و نژادي، متفاوت مي باشد.
تشخيص ژن:
در ابتدا به دليل شيوع بالاي CF، خصوصاً ميان سفيد پوستان (با بروز ) [ ] و فقدان درك پاتوفيزيولوژيكي لين بيماري ، CF هدفي براي كلونينگ موقعيتي شد. از آنجا كه هيچ اخلال كروموزومي ساختاري در CF مشخص نشد، مطالعات پيوستگي براي تعيين محل و كلون كردن ژن عامل بيماري استفاده شد [ ].
دو عامل مهم در حقيقت اين مطالعات در CF نقش داشتند كه شامل موارد زير مي باشند.
اولاً تك ژن بدون بيماري كه باعث شد از پيچيدگي هاي مطالعات پيوستگي در بيماريهاي چند ژني پرهيز شود. ثانياً تعداد زياد خانواده هاي مبتلا، باعث شد كه مطالعات پيوستگي با استفاده از نشانه هاي چند شكلي صورت گيرد و مكان ژن تعيين شود [ ].
در ابتدا در سال 1985، ارتباط بين CF و چند شكلي پروتئين آنزيم پاراكسوناز بدست آمد [ ]. سپس با بررسي تعداد زيادي خانواده هاي مبتلا به CF و مطالعة صدها نشانة ژنومي ، سرانجام پيوستگي يم نشانة DNA برروي بازوي طويل كروموزوم V به نام D7515 با جايگاه ژن CF اثبات شد.. به اين ترتيب معلوم شد ژن CF در نيمه باز.وي طويل V قرار دارد [ ].
با شناسايي و بررسي نشانه هاي بيشتر با استفاده از مطالعات پيوستگي، دو نشانه نزديكتر، به محل ژن CF (پروتوانكوژن MET و D758) مشخص شد. پرتو وانكوژن MET به عنوانم نشانة‌جلويي كه در سمت سانترومژي ژن CF قرار داشت و نشانه D758 به عنوان نشانه عقبي بود و در سمت تلومري قرار مي گرفت. به اين ترتيب جايگاه ژن CF در ناحية 7q31-32 قرار گرفت.
با بررسي ميوزي و كراسينگ آور، فاصلة بين جايگاه ژن CF و نشانة D758، 1 تا 2 سانتي مورگكان تخمين زده شد. همچنين فاصلة بين پروتوانكوژن MET و D758، 5/1 مگا باز تعيين شد [ ].
در مرحلة بعدي با بررسي طبقه بندي شده و منظم نشانه هاي بيشتر DNA از كتابخانه DNA ژنومي مربوط به كروموزوم V به روشي نقشه برداري اشباع ، دو نشانة نزديكتر به ژن CF را در فاصلة كمتري از يكديگر پيدا كردند. اين دو نشانة D75340 و D75122 بو.دند [ ]. سپس با نقشه بردئاري فيزيولوژنتيكي ترتيب اين 4 نشانه به اين صورت مشخص شد. D758 – D75122 – D75340 – MET.
بعد از شناسايي نشانه ها با استفاده از نقشه برداري فيزيكي (قدم زدن كروموزومي و پرش كروموزومي ) نواحي مجاور ژن CF همراه با نشانه هاي موجود در اين نواحي كلون شد. اين ناحيه 280 كيلو باز طول داشت. و براي بررسي ژن نماينده مورد بررسي قرار گرفت. سپس براي نسبت دادن قطعه اي از اين ژن با ژن CF از اثر آنزيم هاي محدودالاثر استفاده شد. با استفاده از نقشه هيا مربوط به اين آنزيم ها مشخص شد كه ژن CF در يك قطعة 380 كيلوبازي رقار دارد. كلون كردن چجنين قطعة بزرگي، بررسي ناحيه اي از DNA كه ژن CF را در بر مي گرفا، امكان پذير ساخت. چون بيشتر قسمتهاي DNA رونويسي نيم شوند استفاده از روش هايي براي تشخيص توالي هاي رمز گردان در اين ناحيه الزامي بود [ ]. با استفاده از روش Zooblot كه در واقع توالي هاي حفظ شده بين گونه ها مورد بررسي قرار مي گيرد.
چهار توالي نسخه برداري شده و محافظت شده در اين ناحيه كلون شده مشخص شد كز بين آن ها يك ناحيه داراي منطقة منحني از CPG مباله نشده وجود داشت. در ژنوم انسان اين مناطيق با انهاي لبه ژنهاي فعال ارتباط دارند [ ]،
با بررسي كتابخانه هاي مختلف CDNA توسط اين قطعه جدا شده، نهايتاً از كتابخانه هاي CDNA مربوط به غدة عرق و ريه [ ] يك كلون CDNA جدا شد كه يك رونوشت mRNMA اي 5/6 كيلو بازي را در روش لكه گذاري نودرن از RNA همين غدد شناسايي مي كرد. با استفاده از اين DNA به عنوان دستواره ، چندين كلون CDNA ديگر كه با آن همپوشاني نشان دادند و با هم ناحية رمز گردان را در بر مي گرفتند جداسازي شد. هيچ كدام از كلوخه هاي جدا شده رونوشت كامل را نقش اين ژن در بيماري توالي ژن با توالي CDNA غدة عرق فرد بيمار مقايسه شد. توالي CDNA فرد بيمار، حذف سه باز را كه باعث از دست دادن نيل آللانين در موقعيت اسيد آمينة 508 پلي سپتيد شد، نشان داد اين جهش تقريباً در 70 درصد كروموزومهاي CF يافت شد و برروي هيچ كدام از كروموزوم هاي نرمال يافت نشد كه نشان داد اين ژن مستقيماً در بيماري نقش دارد [ ].
تأييد تشخيص ژن:
شواهدي كه نشان داد ژن شناسايي شده، در بيماري CF نقش د ارد عبارت بودند از:
1. با بررسي هاي نودرن بر RNA در بافتهاي مختلف، رونوشتهاي RNA در ششها، كولون، غدد عرق، جفت، كبد به يك اندازه و در پانكراس و پوليپ هاي بيني به مقدار بيشتر يافت شومد و در مغز، غدد فوق كليوي و فيبروبلاستها رونوشتي يافت نشد. به نظر مي رسيد ژن CF در اكثر بافتها به ويژه در بافتهايي كه در بيماران CF به شدت درگير مي شوند بيان مي شود. بنابراين بين الگوي بيان ژن CF و آسيب شناسي بيماري ارتباط وجود دارد [ ].
2. علاوه بر جهش DF كه 70 درصد كروموزوم هيا جهش يافته ديده شد و در هيچ يك از كروموزوم هاي سالم تشخيص داده نشد. چندين جهش ديگر در ژن CFTR در بيماران مبتلا به CF شناسايي شدند. اين نشان دهندة اين موضوع است كه جهش ها در ژن CFTR عامل بيماري هستند. [ ].
3. پس از ورود DNA كه داراي CFTR با طول كامل دو به دو سلولهاي كشت داده شدة مجاري تنفس و پانكراس بيماران، نقص انتقال كار در اين سلولها برطرف شد.
ساختار ژن
CF در اثر اختلال در عملكرد ژن CGTR ايجاد مي شود. اين ژن كه در سال 1989 از كتايخانة CDNA ريه و مجراي عرق جدا شد [ ]، 230000 جفت باز طول داشته و داراي 27 اگزون كد كننده مي باشد [ ]. اين اگزونها از 38 تا 724 كيلو باز طول دارند [ ]. اگزونهاي ششم، چهاردهم و هفدهم لين ژن با دو پسوند a و b نشان داده مي شوند اين نحوة نام گذار جنبة تاريخي دارد [ ]. طول mRNA حامل اين ژن، بدون اينترون 6129 جفت باز بوده كه تنها حدود 4443 جفت باز آن كد كننده است.
پروموتور ژن CFTR منحني از GC مي باشد و چندين ناحية شروع نسخه برداري مختلف، نواحي 1+ ، 60+، 70+، 100+ ، در اين ژن وجود دارد [ ].
از آنجا كه پروموتور اين ژن ويژگي هاي پروموتورهاي خانه دار را دارد. مكان هاي شروع نسخه برداري مختلف، بيان ژن را تنظيم مي كند. الگوي اين بيالن مخصوص بافتي و زماني مي باشد [ ].
يك قطة DNA در فاصلة 226- تا 98+، نشخه برداري را كنترل و جمايت مي كند.
داده هاي تجربي نشانم دادند كه SPI به حصية GT با توالي (GTGGGTGGAG) كه در ناحية 130- از ژن cftr قرار دارد باند مي شود. [ ]. اين حصيه نسخه برداير از پروموتور ژن CFTR را تشديد مي كند.
مطالعات نشان مي دهد كه SP1 به ناحية پايين دست جعبة GT نيز هلاوه بر خود جعبة GT باند مي شود و احتمالاً نواحي شروع نسخه برداري (از 96- تا 98+) را در بر مي گيرد. (شكل)
پردازش مختلف رونوشتهاي ژن CFTRV مخصوص زماين و بافتي مي باشد.
انواع مختلف رونوشتهاي ژن CFTR كه ناشي از پردازش هاي مختلف مي باشند و در افراد سالم و CF مشخص شده اند مانند ex04 (رونوشت بدون اگزون 4) [ ] – exo9 [ ] - دخول جفت بازي در اينترون 10 [ ]. Ex012 [ ].
نوع ex05 متحصراً در قلب مي باشد و عما آن ناشناخته است [ ]. مقدار نوع ex09 كه باعث ايجاد پروتئين غيرفعال مي شود، بين بافتهاي مختلف تفاوت دارد و در مجراي وازدفران بيشتر از اپي تليوم بيني است [ ]. برخي ديگر از رونوشتهاي ژن CFTR باعث ايجاد CFTR با فعاليت كاهش يافته مي شوند كه در طول تكامل ممكن است جايگزين رونوشتهاي طبيعي شوند [ ] . اين مثالها همگي نشان مي دهند كه پردازش هاي مختلف رونوشتهاي CFTR باعث تنظيم و يا عمل CFTR مي شوند. [ ].
ساختار پروتئين CFTR
ژن CFTR يك پروتئين 1480 اسيد آمينه اي را با ساختار متفاوت كد مي كند. اين پروتئين در غشاء قاعده اي – جانبي و غشاء راسي سلولهاي تليان [ ]، در برخي از بافتهاي غير اپي تليان مانند ماستوسيت هاي قلبي [ ] و در غشاي اجزاي دروني مانند ليزوزوم، گلرمي و اندوزوم ها يافت مي شود [ ]. همچنين بررسي هاي MRNA به روش RT-RR نشان دهندة وجود رونوشتهايي از ژن CFTR در سلولهاي غير تليال مانند لتوبلاسهاي تغيير يافته با ويروس اباستين بار [ ] مي باشد.
اين پروتئين در واقع يك پروتئين چند دامنه اي دوده و از دو تكرار، هر كدام با يك تغيير تغيير يافته با ويروس اپاستين بار [ ]. مي باشد. دامنة تراغشايي (TMD) كه خود مركب از 6 مارپيچ تر اغشايي است و يك دامنة باند شونده به نوكلئوتيد (NBD) ، تشكيل مي شود.اين دوتكرارتوسط‌يك دامنة متغني ، با خاصيت آبدوستي، از يكديگر جدا مي شوند. اين ويژگي ها مخصوص يك خانوادة بزرگ از پروتئين ها به نام پروتئينهاي ABC مي باشد كه در پريوكاريوتها و يوكاريوتها يافت مي شوند. CFTR عضوي از اين خانوده مي باشد. [ ]. دامنة R مخصوص پروتئين CFTR بوده و در ساير پروتئينهاي ABC وجود ندارزد
بخش هاي مختلف پروتئين CFTR [ ].
الف. دامنه هاي تراغشاائي (TMD): پروتئين CFTR توسط 12 مارپيچ تراغشائي آيگويز TM2-TM1)) كه در دانة تراغشائي را تشكيل مي دهند، در دو لايه ليپيدي غشاي پلاسمايي رقار مي گيرد. اين قطعات منفذي را به عنوان كانال كلر در غشاء تشكيل مي دهند [ ]. مارپيچ هاي تراغشايي 1 و 6 از اولين دامنة تراغشايي (TMD1) با دومين دامنة تراغشائي (TMD2) واكنش نشان مي دهد.
بررسي ها نشان مي ده كه اسيدهاي آمينه موجود در مارپيچ هاي تراغشايي 1 و 2و و3 در تشكيل منفذ لوين نقش دارند [ ]. اين پروتئين داراي 6 حلقه خارج سلولي و 4 حلقه سيتوپلاسمي مي باشد. همچنين دو جايگاه گليكوز ملاميون در چهارمين حلقة خارج سلولي بين قطعات بين غشايي 76 و 8 [ ] برروي دو اسيد آمينه شناسايي شده است [ ]. بعلاوه به نظر مي رسد كه محلهايي كهئ اسيد آمينه هاي 351 و 353 قرار دارند انتخاب كاتيون – آنيون را مشخص مي كنند [ ].
ب. دامنه هيا باز شونده به نوكلئوتيد (NBD)
دامنه هاي باز شونده به نوكلئوتيد NBD1 و NBD2 در داخل سلول و مجاور دامنه هاي دامنه هاي تر غشايي قرار دارند. (توالي رمز گردان NBF1 در اگزونهاي 9 تا 12 و تولي رمزگردان NBD2 در اگكزونهاي 19 تا 23 مي باشند) [ ]. اين دو دامنه بعد از فسفريزه شدن R با واسطة CAMP و به CAMP، به ATP اتصال مي يابند و آنرا هيدروليز مي كنند [ ].
پلي پپتويي كه تنها داراي NBD1 است داراي فعاليت دائمي انتقال دهندگي يون كلر مي باشد. اين مطلب نشان دهندة اين است كه اين دامنه اطلاعات لازم براي ايجاد كانال يون كلر كه با CAMP و ATP تنظيم نمي شوند و هميشه فعال است را دارا مي باشد [ ].
توالي اسيدهاي آمينه در NBD1 و NBD2، 29 درصد به يكديگر شباهت دارند [ ]. بنابراين دو دامنة NBD از لحاظ ساختار اوليه و عملكرد شباهت كمي به يكديگر دارند. يعني عدم تشابه و شواهد ديگر، مضاعف شدن اگزونهاي رمز گردان آنها را طي تكامل اين ژن رد مي كند [ ].
هركدام از اين دامنه ها، داراي موتيف هاي باند شوندة لارم براي باند شدن به ATP و هيدرولز آن مي باشند [ ]
ج. دامنة تنظيمي ®:
توالي رمزگردان دامنة R كه مخصوص پروتئين CFTR است در اگزون 13 قرار دارد. اين دامنه به طور كامل در سمت سيتوپلاسمي غشاء قرار دارد. و داراي تعداد زيادي اسيد آمينه باردار و چند جايگاه فسفريته شدن كه در تنظيم كانال نقش دارند، مي باشد. در اين دامنه چند توالي مورد توافق قوي براي فسفريله شدن توسط پروتئين كيناز A (PKA) و جندين توالي فسفريله شدن توسط پروتئين مكيناز C (PKC) شناسايي شده است [ ]. PCK به تنهايي داراي اثر فعال كنددگي كمي مي باشد ولي بر قابليت اثر قابل توجهي دارد. فسفريله شدن دامنة R توسط PKA باعث تغيير شكل سه بعدي اين دامنه و باز و بسته شدن كانال مي شود.
پروتئين هاي مجاور CFTR و نقش آنها:
اخيراً شبكه كمپلسكي از پروتئين هائي كه CFTR را در غشاي سلولي احاطه مي كند و نحوة واكنش آنها با يكديگر مورد توجه قرار گرفته است. برخي از اين پروتئين ها كه تا كنون شناسايي شده اند شامل پروتئين هاي PDZ ، پروتئين كيناز فعال شونده با AMP (AMPK) و Syntaxin 1A و ِ‍-2 باشند كه هركدام اعمال خاصي را بر عهده دارند. [ ]
پروتئين هاي PZP:
اين پروتئين ها داراي دامنة PDZ مي باشند (علت نام گذاري اين دامنه تحت عنوان PDZ اين است كه اين دامنه اولين بار در 3 پروتئين به نام هاي ZO-1 و DLg و PSD-95 كه حروف اولشان P و D و Z است يافت شدند).
EBP50 نمونه اي از پروتئين هاي PDZ مي باشد . دامنة از اين پروتئين به انتهاي C از CFTR باند مي شود. اين پروتئين با اتصال به پروتئين ديگري به نام ezrin كه يك پروتئين به دام اندازندة PKA مي باشد، باعث نزديك شدن دامنة R به PKA و درنتيجه افزايش كارائي و سرعت انتقال سيگنال مي شود. همچنين ezrin با انتقال به اكتين ها باعث نگه داشتن CFTR در غشاء رأسي سلولهاي اپي تليال مي شود.
AMPK نيز با اتصال به انتهاي C از CFTR و فسفريله كردن آن باعث غيرفعال شدن اين كانال مي شود. به دليل اينكه پروتئين CFTR هنگام فعاليت، ATP مصرف يم كند، AMPK هنگام خالي شدن سلول از ATP، اين كانال را مهار مي كند.
Syntaxin 1A:
Syntaxin 1A يك پروتئين تراغشايي است كه در غشاي نورونها، سلول هاي اپتي تليال مجراي هوايي و روده وجود دارد. اين پروتئين با توالي هاي اسيدي در انتهاي N از CFTR واكنش نشان مي دهد. اين توالي هاي اسيدي همچنين به دامنة تنظيمي CFTR باند مي شوند. Syntaxixin 1A، CFTR را از راه دور مهار مي كند: در يك راه كه در هنگام تزريق آن به تخمك هاي گزنوپوس ديده شده ات، نقل و انتقال CFTR را به غشالي سلولي مهار مي كند. (مكانيسم دقيق اين عمل ناشناخته مي باشد [ ] و دورة ديگر باعث جلوگيري از فعاليت انتقال كلر XFTR مي شود.
پرونئين AP-2:
CFRT همچنين با اتصال به كمپلكس پروتئيني به نام AP-2 اندوسيتوز، بهع وزيكولهاي پوشيده از كلاترين باند مي شود. وجود تيروزين در انتهاي C از CFRT برا ي اين اتصال ضروري است. اين وزيكولها باعث ورود CFRT به اجزاي اندوزوم مي شوند [ ].

اعمال CFTR:
پروتئين CGTR يك پروتئين با اعمال چند گانه مي باشد. اين پروتئين نه تنها به عنوان كانال انتقال كلر عمل مي كند بلكه باعث تنظيم كانالهاي ديگر نيز مي شود [ ]. و علاوه بر يونها، ATP را نيز تنظيم يم كند [ ]. اين پروتئين قادر به انتقال مولكگولهاي مانند قندها، ليپيدها – فسفالتهاي معدني در عرض غشاء مي باشد [ ].
1. كانال انتقال كلر: اين پروتئين يك انتقال دهندة ARP/ABC آز مي باشد و در غشاي سلولهاي كبد – ريه – پانكراس مجراي گوارشي و تناسلي – پوسيت نقش انتقال يون كلر را ايفا مي كند [ ].
اين كانال از طريق فسفريله شدن و البته به CAMP و ATP داخل سلولي تنظيم مي شود و براي آنينونماسيت به كالتيونها به صورتي انتخابي عمل مي كند و ترتيل نفوذپذيري آن براي آنيونها به صورت زير است [ ] در سلولهاي نرم، عوامل آدرنرژيك با افزايش camp، باعث فعال شدن كانال CFTR مي شوند [ ].
عمل تنظيم CFTR به عنوان كانال كلر از مطالعه برروي خصويات ساختاري پروتئين CFTR بدست آمد كه با مشاهدات باليني در سلولهاي بيماران مبتلا به CF سازگار بود. [ ]
شواهد تجربي مبني بر عمل CFTR به عنوان كانال كلر عبارت بود از 1. با تجلي CDNA طبيعي CFTR در رده هاي سلولي [ ] اپي تليسال گرفته شده از بيماران CF، نقص نفوذپذيري كلر وابسته به CAMP جبران شد. همچنين با تجلي CFTR در رده هاي سلولي گرفته شده از بافتهاي اپي تليال (مانندCHO) كه از خود فعاليت كانال كلر وابسته به CAMP نشان نمي دهند، ترشح كلر وابسته به CAMP مشاهده شد و بين مقدار پروتئين و ميزان ترشح ارتباط خطي وجود داشت [ ]. 2. با دوباره سازي غشاي دولاية ليپيدي در حوضر CFTR فعاليت كانال كلر وابسته به CAMP مشاهده شد [ ]. 3. با تغيير بعضي از اسيدهاي آمينه باردار در بخشهاي تراغشايي كه در هدايت يوني كانال نقش مهمي ايفا مي كنند، مثلاً جايگزيني ليزين در محل پذوتئين به جاي اسيد گلوتاميك در TM6 نفوذپذيري به كلر در CFTR تغيير كرد [ ].
نحوة تنظيم عمل انتقال دهندگي كلر در CFTR
به طور كلي تنظيم CFTR بسيار پيچيده است. چندين كنياز مختلف مانندPKA، PKC، PKG (پذوتئين كنياز وابسته به CAMP حلقوي) و پروتئين كنياز وابسته به كلسيم – كالمر دولين [ ] باعث فعال شدن اين پروتئين مي شوند ولي فقط رابطة PKA با فعاليت CFTR به طور كامل توضيح داده شده است [ ]. نقش پروتئين كنياز وابسته به كلمودولين در محيط شيشه مشخص شده است [ ]
مدل ساده فعال شدن و تنظيم CFRT
در ابتدا دامنة R توسط PKA وابسته به CAMP به ميزان جزئي فسفريله مي شود، اين پديده با القاي بار منفي به دامنة R باعث تغيير شكل فضايي اين دامنه [ ] و جدا شدن آن از منفذ [ ] مي شود. تغيير شكل فضايي دامنة R با رها كگردن NBD1، تمايل به باند شدن دامنة NBD1 به ATP را افزايش مي دهد. هنگامي كه ATP توسط دامنة NBD1 تجزيه شود، كانال باز شد و يونهاي منفي مطابق با شيب الكتروشيميايي از منفذي كه توسط دامنه هاي تراغشايي ايجاد مي شود عبور مي كند. هنگامي كه دامنة R بطور كامل فسفريله مي شود، NBD2 نيز به ATP باند شده و اين عمل به نوبة خود منجر به پايدار ماندن حالت باز كانال و در نتيجه بازماندن طولاني تر آن مي شود. سپس در مرحلة بعد هنگامي كه ATP در NBD2 هيدروليز يم شود محصول adp و حة از دامنه هاي NBD آزاد شده و كانال بسته خواهد شد [ ]. تا زماني كه دامنة R فسفريله است چرخه هاي باند شدن و هيدروليز ATP در دامنه هاي NBD و درنتيجه باز و بسته شدن كانال ادامه پيدا مي كند و هنگامي كه دامنة‌R توسط مسفاتاز (براي مثال PP2A، PP2C) [ ] فسفريله شد، دامنه هاي NBD قادر به باند شدن ATP نيست و كانال تا فسفريله شدن دوبارة R توسط PKA بسته خواهد شد. حذف اسيدهاي آمينه موجود در مكانهاي 760 تا 783 باعث ايجاد كانال كلري مي شود كه هميشه باز است. اين نشان مي دهد كه اسيدآمينه هيا موجود در اين محلها براي بسته ماندن كانال در حالت غير فسفريله دامنة R لازم مي باشند. همچنين حذف ناحية 817 تا 838 كه در بر گيرنة اسيدهاي آمينه باردار مي باشند باعث ايجاد يك كانال كلر و غيرحساس به PKA مي شود كه نشامن دهندة اين است كه اين ناحيه براي تحريك لازم مي باشد [ ].
2. شكل تنظيم كانال برون ده جبراني كلر (ORCC)
CFTR همچنين در تنظيم كانالهاي ديگر نقش دارد. يكي از اين كانال ها، كانال ORCC ني باشد. ORCC كانال ديگر انتقال كلر در غشاي فوقاني (سمت مجراي) سلولهاي اپي تليال است. اين كانال اثر دو طرفه دارد ولي علت نام گذاري آن اين است كه هنگامي كه كلر بايستي ترشح ود، اين كانال بيشترين بار را متحمل مي شود. [ ]
پيشنهاد شده است كه CFTR عمل تنظيمي خود بر كانال ORCC را از طريق ATP اعمال مي كند. با افزايش كلر داخل سلول، CFTR به ATP نفوذپذير شده و آنرا به خارج سلول انتقال مي دهد. ATP خارج سلولي ORCC را فعال كرده و منجر به حركتكلر اضافي به خارج مي شود [ ]. وجود دامنه هاي NBDT و R براي اين عمل CFTR ضروري مي باشد [ ].
3. تنظيم كانال سديم اپي تليال (Enac)
تنظيم حركت آب و سديم در غشاي فوقاني سلولهاي اپي تليال، توسط كانال Enac و در غشاء قاعده اي – جانبي توسط پمپ سديم – پتاسيم ATP از › انجام مي گيرد. مطالعات نشان مي دهد CFTR در مجراي هوائي باعث مهار كانال توسط CRTR احتمالاً مخصوص بافت بوده و بياز به عوامل مخصوص سلولي تنظيم كننده دارد. [ ]
جهت هاي G551D باعث مي شود كه CFTR اثر روي Enac نداشته باشند.
4. تنظيم كانال انتقال دهندة ATP
در مورد انتقال ATP به خارج سلول عقابد ضد و نقيضي وجود دارد [ ]. اما مطالعات اخير نشان م يدهد كه CFTR قادر به تنظيم يك كانال مجراي انتقال دهندة ATP مي باشد. تحريك اين كانال ATP، وابسته به CFTR مي باشد. زيرا هيدروليز نوكلدوتيد و فسفريلاسيون CFTR فعاليت كانال ATP را تنظيم مي كند [ ]. سلولهاي غير CF، از طريق آزاد كردن ATP توسط كانال مجراي ATP، به شوك هيپوتونيك واكنش مي دهند. اين ATP سپس به يك گيرنده پونينرژيك باند شده و باعث فعال فعال شدن انتقال كلر و كاهش حجم حجم سلول مي شود. اين ويژگي را كاهش حجم تنظيم شده گويند كه برا جلوگيري از تورم سلول مي باشد [ ]
5. تنظيم كاتالهاي پتاسيم
همچنين CFTR با افزايش حساسيت كانالهاي پتاسيم به مهاركننده هاي اين كانالها، مانند تركيبات سولفونيل اوره باعث مهار اين كانالها مي شود [ ]
6. تنظيم جريانهاي انتقال كلر كه وابسته به يونهاي كلسيم است
CFTR باعث مهار كلر كه وابسته به كلسيم است يم شود. جهش F508 در ژن CFTR منجر به توليد پروتئيني مي شود كه فاقد اين اثر مي باشد [ ].
7. تنظيم كانالهاي انتقال دهندة بي كربنات
كانالهاي انتقال كربتان در حالت نرمال باعث خنثي شدن اسيد معده در روده مي شود. و شرايط براي اعمال آنزيم ها مناسب مي شود. در بيماران شديد CF با فنوتيپ PI اين وضعيت وجود ندارد و آنزيم هاي پانكراس دچار نقص مي شوند. در اين شرايط مكملهاي آنزيمي جهت بهبود شرايط بيماران ضروري است. ]14 جلالي [Pilot
8. اسيدي كردن اندامكهاي داخل سلول و تنظيم الحاق اندوزرم
كانلهاي كلر احتمالاً مي توانند فعاليت پمپ پروتون (H+-ATP آز، پروتون را به داخل سلول پمپ كرده و پتانسيل مثبت داخل اندامك بالا رفته و نهايتاً از پمپ شدن پوتونهاي بعدي به اندامك جلوگيري مي كند. كانال كلر با ورود به داخل، اين پتانسيل را تعديل مي كند. اندامكهايي كه كانال كلر در آنها مشاهده شده است شامل دستگاه گلژي، ليزوزوم. وزيكولها پوشيده از كلاترين و اندوزوم ها مي باشند [ ].
پيامدهاي CFTR غيرطبيعي در سلول
كانال آنيوني CFTR هم ترشح و هم در جذب نقش دارد. بنابراين فقدان آن باعث ايجاد رنج وسعي از علائم مختلف مي شود [ ]. مجاري هوائي بيماران CF از يك لاية مولكولي تشكيل يم شود. كم آب و غليظ شدن موكوس نه تنها ناشي لز ترشح يون كلر، بلكه افزايش جذب سدين توسط كانال سديم اپي تليال ريوي مي باشد [ ]. كه باعث ايجاد فشار اسمزي بالا در داخل سلول شده و آب زيادي از درون مولكولي توسط سلول جذب مي شود. اين حالت در مجراي پانكراس و در دستگاه تناسلي نيز اتفاق مي افتد كامالهاي كلر در سلولهاي CF، در مجاري عرق نيز دچار نقص شده و منجر به ايجا عرق با مقادير زياد كلر سديم (عرق شور) مي شوند. ولي در اين مجاري هوائي، اختلال جذب سديم و كلر توسط سلول سلول باعث ايجاد مقادير زياد كلريد سديم در عرق و نه در داخل سلول مي شود [ ] شكل [ ] تصور مي شود كه ارتباط بين ترشح كلر و جذب سديم توسط CFTR انجام مي گرد [ ]
در مجراي هوائي در فقدان CFTR، CAMP باعث افزايش فعاليت جذب كانال Enac مي شود و اين عمل را با افزايش احتمال باز شدن اين كانال انجام مي دهد. در حالي كه در خصوص CFTR، تحريك CAMP باعث كاهش احتمال بازشدن كانال سديم درنتيجه كاهش جذب يونهاي سديم در عرضه تليوم مي شود [ ]. به اين ترتيب، CFTR در سلولهلي يون دراي اثر تنظيمي برروي فعاليت كانال Enac مي باشد.
اثر CFTR برروي كانال Enac در مجراي عرق، معكوس مي باشد. به نحوي كه بررسي كانال Enac و CFTR انساني درون رو در اين مجرا، نشان داد كه فعاليت CFTR باعث تحريك انتقال يونهاي سديم توسط كانال Enac مي شود [ ]. اين مطلب نشان مي دهد كه تنظيم كانال سديم اپي تليال توسط احتمالاً در خصوص بافتي بوده و نياز به عوامل تنظيم كننده مخصوص سلولي دار. از ديگر نتايج نقص CFTR، قليائي شدن در درون اندامكهاي داخل سلولي مي باشد. دراين اندامكها گليكوپروتئين هايي با الگوي ديگر گليكوزيلاسيون غير طبيعي ايجاد مي شود و سياليله شدن پروتئين ها كاهش يافته و سولفاته شدن افزايش مي يابد [ ] شكل

انواع جهش هاي ژن CFTR
تا بحال بيش از 1000 جهش مختلف در اين ژن شناسايي شده است [ ]. كه همگي تقريباً جز جهش هاي نقطه اي يا حذفهاي كوچك (bp84-1) [ ] و تدرتاً حذف و اضافه هاي بزرگ مي باشد [ ]. اين جهش ها بر حسب نوع و محلي كه در ژن ايجاد مي شوند، عمل CFTR را به طرق مختلفي مختل مي كنند [ ].
جهش هاي اشتباه معني عمدتاً در دامنه هاي NBD و يا در مارپيچ هاي تراغشايي ايجا مي شوند. در حالي كه جهش هاي بي معني و تغيير قالب عمدتاً در دامنة R ايجاد مي شود.
طبق دسته بندي smith و welsh [ ] جهش هاي ژن كلاً به 4 دسته تقسيم مي شوند. اين سيستم دسته بندي هنوز هم در حد پايه اي، صحيح و قابل استفاده مي باشد. ولي به هر حال با در نظر گرفتن فنوتيپهاي مختلف CF كه با جهش هاي خاص ژن CFTR [ ] همراهند و باي در نظر گرفتن اثرات CFTR روي كانالهاي يوني ديگر [ ]، تعداد دسته هيا جهش ها به 6 عدد افزايش يافته است و در اينده نيز ممكن است بيشتر شود [ ] شكل
حال به توضيح 6 دسته جهش مي پردازيم.
دسته اول (كلاس I):
اين دسته از جهش ها حدود 5 درصد كل جهش هاي ژن CFTR را تشكيل مي دهند [ ]. كه عمدتاً از نوعه جهش هاي بي معني، تغيير قالب و جهش هاي جايگاه پردازش مي باشند [ ]. و منجر به خاتمة زودرس نسخه برداري و ايجاد نسخه هاي پايدار mRNA و يا پروتئين هاي غير طبيعي مي شود. اين پروتئين ها اغلب ناپايدارند و به زودي تجزيه مي شوند و يا به ميزان كمي فعاليت دارند [ ].
دسته دوم (كلاس II):
اين دسته از جهش ها باعث بلوغ غير طبيعي پروتئين CFTR مي شوند. به طوري كه پروتئين حاصله به ميزان كافي ومؤثر گليكوزيله نشده و يا مي توان به سطح انتقال يابد [ ]. يعني جهش ها عمدتاً از نوع اشتباه معني و حذفهاي اسيد آمينه مي باشند [ ] و باعث فنوتيپ شديد بيماري مي شوند [ ].
فراوانترين جهش ژن CFTR يعني ، جز اين دسته مي باشد كه در انتقال پروتئين به سطح سلول اختلال ايجادمي كند. در نتيجه پروتئين حاصله در شبكه آندوپلاسمي باقي مانده و در مسير وابسته به پروتئوزوم تجزيه مي شود [ ].

دسته سوم (كلاس III)
فعاليت طبيعي CFTR توسط فسفريلاسيون دامنة R و باند شدن و هيدروليز ATP در دامنة NBD بوده و در باند شدن ATP به اين دامنه ها و يا در تحريك كانال با ATP اثر دارند و منجر به كاهش فعاليت انتقال كلر مي شوند [ ].
اين دسته از جهش ها غالباً در اترباط با تنظيم فعاليت كانال CFTR مي باشند. به طوري كه تنظيم آنرا مختل مي كند [ ]. اين جهش ها عمدتاً از نوع اشتباه معني مي باشند و اغلب منجر به فنوتيپ شديد مي شود [ ].
دسته چهارم (كلاس IV)
اين دسته از جهش ها اسيدهاي آمينه موجود در منفذ كانال را تحت تأثير قرار مي دهند و باعث توليد كانال CFTR با هدايت كلر ناقص مي شوند. دراين گروه از جهش ها در بيشتر موارد فنوتيپ باليني خفيف ايجاد مي شود [ ] و عمدتاً باعث علائم خفيف مي شوند كه در هنگام بلوغ فرد ديده مي شود [ ].
دسته پنجم (كلاس V)
جهش هايي كه در ژن CFTR ايجاد مي شوند، فقط فنوتيپ كامل CF ايجاد نمي كنند، بلكه دربيماراني كه تنها از فنوتيپ CF را دارند مانند فقدان دوطرفه مجراي وازدفران (CBAKD) [ ]، آزواسپرمي انسدادي [ ]، بروشكتاري منتشره [ ]، تريپينوژن بالا [ ] التهاب مزمن پانكراس [ ] دارند، يافت مي شود.
جهش هايي كه منجر به اينگونه بيماريها مي وند اغلب مكانهاي پردازش را تحت تأثير قرار مي دهند و باعث كاهش مقدار پروتئين CFTR طبيعي و فعال مي شوند. درنتيجه فنوتيپ ايجاد شده خفيف خوهد بود. اين نوع جهش ها عمدتاً جزء دسته پنج طبقه بندي مي شوند. برخي جهش هاي اين دسته، باعث اختلال جزئي در بلوغ پروتئين cftr مي شوند. اما فعاليت اين پروتئين طبيعي خواهد بود. [ ]
همنطور كه قبلاً بيان شد، CFTR نه تنها به عنوان كانال انتقال كلر است، بلكه تنظيم كننده كانالهاي ديگر نيز مانند كانالهاي ORCE و Enac و غيره مي باشد. دسته ششم جهش ها ويژگي هاي تنظيم CFTR را تحت تاثير قرار مي دهند [ ].
SUGITA و همكارانش [ ] اشاره كردند، كه يك پروتئين CFTR با دامنة R طبيعي، براي فعال كردن يك كانال ATP همراه با CFTR لازم است. به اين ترتيب جهش در ايم دامنه باعث ايجاد CFTR بدون توانائي فعال كردن و تنظيم كانال atp خواهد شد.
CFTR ناقصي كه تنها NBDT دارد ايجا كانال كلر يم كند كه هيشه فعال است. اما وجود NBD2 و دامنة R براي تنظيم فعاليت ORCC لازم است [ ]. بررسي جهش ها نشان داد كه دو جهش CFTR، A455E و G551D، هر دو باعث كاهش انتقال كلر مي شوند ولي داراي اثر متفاوتي ريو تنظيم كانال ORCC مي باشند. به طوري كه A455E باعث ايجاد كانال كلري مي شود كه توانائي تحريك ORCC را حفظ مي كند ولي G5510 باعث تشكيل كانال كلر بدون توانائي تحريك كانال ORCC مي شود [ ].
همچنين برخي جهش ها عمل طبيعي CFTR را ذر بيشتر از يك مسير مختل مي كنند، بنابراين اين دسته از جهش ها در دسته هاي مختلف طبقه بندي مي شوند. براي مثال جهش F508 باعث ممانعت از بلوغ (دسته دوم) و از طرفي باعث ممانعت از بلوغ (دسته دوم) و از طرفي باعث كاهش فعاليت كانال كلر (دسته سوم) مي شود [ ]. شكل
جهش هاي ژن CFTR را يم توان بر اساس وضعيت درگيري پانكراس نيز به دو دستة شديد و خفيف دسته بندي كرد. جهش هاي خفيف حدود 10 تا 15 درصد كل جهش ها را در بر مي گيرد، جز جهش هاي دستة چهارم و پنجم طبقه بندي مذكور مي باشند. و عمدتاً همراه با كارائي (PS) همراه بوده، در حالي كه جهش هاي شديد همراه با بازسازي پانكراس (PI) مي باشد.
تاريچه فيبروز كيستيك  (CF):

۱۸-۸-۱۳۹۰ ۱۱:۱۵ صبح
جستجو یافتن همه ارسال های کاربر اهدا امتیازاهدای امتیاز به کاربر پاسخ پاسخ با نقل قول

برای بروز رسانی تاپیک کلیک کنید


پرش به انجمن:

کاربرانِ درحال بازدید از این موضوع: 1 مهمان