نيوريكسين

النيوريكسين (NRXN) هو بروتين قبل مشبكي يساعد على لصق العصبون ببعضه في المشبك.[1] وهي بروتينات غشائية من النوع آي (I) ويمكن تصنيفها إلى نوعين هما نيوريكسينات ألفا ونيوريكسينات بيتا. ونيوريكسينات ألفا أكبر في الحجم من نيوريكسينات بيتا وتحتوي على تتابعات خارج خلوية طرفية للأمينو تختلف عن تتابعات نيوريكسينات بيتا. تعمل النيوريكسينات وسيطًا للإشارات عبر المشبك وتؤثر على خواص الشبكات العصبية بتحديد الوظائف المشبكية. أثناء التحولات الجينية في الإنسان، وتشترك النيوريكسينات المُشفرة في التوحد وغيره من الأمراض الإدراكية.[2]

وقد تم اكتشاف النيوريكسينات كمستقبلات لاتروتوكسين ألفا (α-latrotoxin) وهو مادة سامة في سم عنكبوت الأرملة السوداء (black widow spider).[2] وووظيفة النيوريكسينات في الحشرات تشبه نوعًا ما وظيفتها في الفقاريات.[3]

وتعمل نيوريكسينات بيتا (الواقعة قبل المشبك) كمستقبلات لجين النيوروليجين (الواقع بعد المشبك). «يتحد» النيوريكسين والنيوروليجين وينتج عن ذلك ارتباط العصبونين وإنتاج مشبك.[4] وعلاوة على ذلك، وجد أن النيوريكسين بيتا يلعب دورًا في تولد الأوعية.[5]

جينات النيوريكسين هي نيوريكسين 1 ونيوريكسين 2 ونيوريكسين 3.[2]

البنية

في الثدييات، يرمز النيوريكسين بثلاثة جينات مختلفة (NRXN1 وNRXN2، وNRXN3) يتحكم كل منها في مروجين مختلفين، ألفا المنبع (α) وبيتا المصب (β)، ما ينتج عنه ألفا نيوركسينز 1-3 (α- نيوريكسينات 1-3) و(β-نيوريكسينات 1-3).[6] بالإضافة إلى ذلك، هناك تضفير بديل في 5 مواقع في نيوريكسينات ألفا و2 في نيوريكسينات بيتا؛ أكثر من 2000 متغير لصق ممكن، ما يشير إلى دورها في تحديد خصوصية المشبك.[7]

تتشابه البروتينات المشفرة من الناحية الهيكلية مع اللامينين والشق والأجرين، والبروتينات الأخرى المشاركة في توجيه المحور العصبي وتكوين المشابك.[7] تمتلك نيوريكسينات ألفا ونيوريكسينات بيتا مجالات متطابقة داخل الخلايا ولكن مجالات مختلفة خارج الخلية. يتكون المجال خارج الخلية لنيوريكسين ألفا من ثلاثة تكرارات من النيوريكسين تحتوي كل منها على LNS (laminin، ونيوريكسين، وجلوبيولين رابط لهرمون الجنس) - EGF (عامل نمو البشرة) - مجالات LNS. يرتبط N1α بمجموعة متنوعة من ligands بما في ذلك neuroligins ومستقبلات GABA على الرغم من أن الخلايا العصبية من كل نوع من المستقبلات تعبر عن نيوريكسين. نيوريكسينات بيتا هي إصدارات أقصر من نيوريكسينات ألفا، تحتوي على مجال LNS واحد فقط. نيوريكسين بيتا (الموجود قبل المشبكي) يعمل كمستقبلات للنيوروليجين (الموجود بعد المشبكي).[8] بالإضافة إلى ذلك، وجد أن نيوريكسين بيتا يلعب دورًا في تكوين الأوعية الدموية.[9]

ترتبط المحطة C للقسم القصير داخل الخلايا لكلا النوعين من النيوريكسينات بـ synaptotagmin و PDZ (كثافة ما بعد المشبكي (PSD) -95 / أقراص كبيرة / زونا- أككلودنس -1) من CASK. تشكل هذه التفاعلات روابط بين الحويصلات المشبكية داخل الخلايا وبروتينات الاندماج.[10] وبالتالي تلعب النوركسينات دورًا مهمًا في تجميع الآلات قبل المشبكية وما بعد المشبكي.

عبر المشبك، نطاقات LNS خارج الخلية لها منطقة وظيفية، سطح متغير للغاية، يتكون من حلقات تحمل 3 وصلات لصق. تحيط هذه المنطقة أيون Ca2 + منسق وهي موقع ارتباط نيوروليجين، ما ينتج عنه مركب يعتمد على نيوركسين - نيوروليجين Ca2 + عند تقاطع المشابك الكيميائية.[11]

التعبير والوظيفة

يتم توزيع النيوريكسينات بشكل منتشر في الخلايا العصبية وتصبح مركزة في النهايات قبل المشبكية عندما تنضج الخلايا العصبية.[12] يوجد اندماج عبر المشبكي بين النيركسين والنوروليجين. يساعد هذا الزناد ثنائي الاتجاه في تكوين نقاط الاشتباك العصبي وهو مكون رئيسي لتعديل الشبكة العصبية. يؤدي الإفراط في التعبير عن أيٍّ من هذه البروتينات إلى زيادة مواقع تكوين المشابك، وبالتالي تقديم دليل على أن النيركسين يلعب دورًا وظيفيًا في تكوين المشابك. على العكس من ذلك، فإن حظر تفاعلات نيوريكسينات بيتا يقلل من عدد المشابك المثيرة والمثبطة. ليس من الواضح كيف يشجع النيركسين على تكوين المشابك العصبية. أحد الاحتمالات هو أن الأكتين يتم بلمرة في نهاية ذيل نيوريكسين بيتا، الذي يحبس ويثبت الحويصلات المتشابكة المتراكمة. يشكل هذا دورة تغذية أمامية، حيث تقوم مجموعات صغيرة من-النيوريكسينات بتجنيد المزيد منها وبروتينات السقالات لتشكيل اتصال لاصق متشابك كبير.[8]

المراجع
  1. Li X, Zhang J, Cao Z, Wu J, Shi Y (2006)، "Solution structure of GOPC PDZ domain and its interaction with the C-terminal motif of neuroligin"، Protein Sci.، 15 (9): 2149–58، doi:10.1110/ps.062087506، PMC 2242614، PMID 16882988.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
  2. Südhof TC (2008)، "Neuroligins and neurexins link synaptic function to cognitive disease"، Nature، 455 (7215): 903–11، doi:10.1038/nature07456، PMC 2673233، PMID 18923512.
  3. Biswas S, Russell RJ, Jackson CJ؛ وآخرون (2008)، Grant, Seth G. N. (المحرر)، "Bridging the synaptic gap: neuroligins and neurexin I in Apis mellifera"، PLoS ONE، 3 (10): e3542، doi:10.1371/journal.pone.0003542، PMC 2570956، PMID 18974885، مؤرشف من الأصل في 7 مارس 2012. {{استشهاد بدورية محكمة}}: Explicit use of et al. in: |مؤلف= (مساعدة)صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
  4. Scheiffele P, Fan J, Choih J, Fetter R, Serafini T (2000) (2000)، "Neuroligin Expressed in Nonneuronal Cells Triggers Presynaptic Development in Contacting Axons"، Cell، 101 (6): 657–669، doi:10.1016/S0092-8674(00)80877-6، PMID 10892652.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
  5. Bottos A, Destro E, Rissone A, Graziano S, Cordara G, Assenzio B, Cera MR, Mascia L, Bussolino F, Arese M. (2009). The synaptic proteins neurexins and neuroligins are widely expressed in the vascular system and contribute to its functions. Proc Natl Acad Sci U S A. 106:20782–20787. دُوِي:10.1073/pnas.0809510106 ببمد 19926856
  6. "SnapShot: Neuroligin-neurexin complexes"، Cell، 141 (5): 908–908.e1، مايو 2010، doi:10.1016/j.cell.2010.05.024، PMID 20510934.
  7. Binder MD (2009)، Encyclopedia of Neuroscience: Neurexins، Springer Berlin Heidelberg، ص. 2607، ISBN 978-3-540-29678-2.
  8. "Neuroligins and neurexins: linking cell adhesion, synapse formation and cognitive function"، Trends Neurosci.، 29 (1): 21–9، يناير 2006، doi:10.1016/j.tins.2005.11.003، PMID 16337696، S2CID 11664697.
  9. "The synaptic proteins neurexins and neuroligins are widely expressed in the vascular system and contribute to its functions"، Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.، 106 (49): 20782–7، ديسمبر 2009، Bibcode:2009PNAS..10620782B، doi:10.1073/pnas.0809510106، PMC 2791601، PMID 19926856.
  10. "Neurexin-neuroligin signaling in synapse development"، Curr. Opin. Neurobiol.، 17 (1): 43–52، فبراير 2007، doi:10.1016/j.conb.2007.01.011، PMC 2820508، PMID 17275284.
  11. "Mutational analysis of the neurexin/neuroligin complex reveals essential and regulatory components"، Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.، 105 (39): 15124–9، سبتمبر 2008، Bibcode:2008PNAS..10515124R، doi:10.1073/pnas.0801639105، PMC 2551626، PMID 18812509.
  12. "Neurexins and neuroligins: recent insights from invertebrates"، Mol. Neurobiol.، 44 (3): 426–40، ديسمبر 2011، doi:10.1007/s12035-011-8213-1، PMC 3229692، PMID 22037798.
  • بوابة الكيمياء الحيوية
  • بوابة علم الأحياء الخلوي والجزيئي
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.