شبكة عمل الوصيفات Chaperones في الصدمة الحرارية

تعمل الوصيفات ومساعداتها بشكل شبكة متكاملة متبادلة الادوار وتكون عمليات طوي البروتينات ونقلها في حالة توازن وفق حاجة الخلايا، كما تتداخل الوصيفات Hsp70 , Hsp90 مع الوصيفات المرافقة مثل عامل تبادل النيوكلوتيدات الذي يسهل تدوير ATP – ADP التي يحتاجها Hsp70 عندما يقوم بطوي البروتينات، والبعض يتداخل مع الحوامض النووية.

ومشاركة الوصيفات ومساعدتها لا تقتصر على طوي السلاسل وانما تقوم بتوجيه التالفة او التي لا يمكن انقاذها الى جسيم التحلل البروتيني لغرض تفكيكها، وجسيم التحلل البروتيني Proteasome نظام يحوي الانزيمات المحللة للبروتينات في تجويف مركزي يتكون من تنضيد مجموعة من الوحدات البروتينية. ويقوم بهضم البروتينات داخل فراغه المركزي. ويشارك جسيم التحلل البروتيني في فسلجه الاحياء تحت ظروف الاجهاد.

ومن اوجه التوازن ما يلاحظ في E. coli فيما يخص GroE و DnaK. فالأول يقوم بخلق بيئة حامية يتم طوي البروتينات فيها، اما DnaK فيقوم بالارتباط بالبروتينات غير المطلوبة او المطوية جزئيا وهو يتداخل مع عوامل قادحة Triggers factors العاملة في ترجمة البروتينات، كما انه يتداخل مع بروتين ClpB وبروتينات صغيرة تتجمع بعد الصدمة الحرارية، اضافة الى البروتينات الاخرى العاملة في الصدمة الحرارية.

واهم المحفزات والاشارات اللازمة لحث تخليق Hsps هو ارتفاع درجة الحرارة وكذلك وجود البروتينات غير المطوية داخل الخلايا، وهذه الحالات يمكن ان تحس وتنقل بشكل مختلف في البكتريا المختلفة، ومنها العامل سيكما 32 في الوحدة الفرعية للأنزيم RNAP في E. coli ، الذي يتم ترجمة بروتيناته بكفاءة وتحصل له عمليات تثبيت عابرة بعد الصدمة الحرارية، اما في البكتريا B. subtilis فان الكابح HreA يتم تحويره بتأثير ماكنة GroE.

فعاليات بروتينات الاجهاد الاخرى

بروتينات الاجهاد لا تشارك فقط في حماية البروتينات وانما تساعد في تدمير البيبتيدات التي لم تعد الخلايا بحاجة إليها وذلك لان وجودها يعد خطرا على الخلايا ويمن ان تؤدي الى الامراض، كما ان بروتينات الاجهاد ليست كلها وصيفات والعكس صحيح، ومنها البروتينات مثلا في E. coli يوجد ClpAp , ClpXp , DegP, FtsH , HsIuv , Lon وغيرها تعمل على تفكيك البروتينات باستعمال جسيم التحلل البروتيني او بشكل ادق Ubiquitin – Proteasome system اي بعد ربطها بالمدمر Ubiquitin وتفكيكها بمساعدة الطاقة الناتجة من تحلل ATP ومنها أيضاً نظام اصلاح DNA ومنظمات جسيم التحلل البروتيني ومنظمات دورة الخلية، وبعضها يكون موجودا في كل الاحياء تقريباً، ومن الوظائف الاخرى التي تؤديها :

•        تنظم فعاليات كاينزات الاجهاد مثل JNK.

•        ترتبط الى بعض الانزيمات لتحوير وتعديل فعاليتها.

•        تشارك في مسارات نقل الاشارات.

•        تشترك في عمليات معالجة mRNA.

•        تقوم بعملية تخليقها.

ولذلك فان بروتينات الاجهاد تكون متعددة الوظائف فهي تعمل داخل الخلايا وكذلك داخل اجزاء الخلايا اي داخل العضيات وعليه فانها مختلطة وتتداخل مع انواع مختلفة من الجزيئات، وهذه الوظائف المختلطة تشير الى اختلاف تركيبها. وقد وجدت في كل الاحياء التي فحصت وتزداد كمياتها تحت ظروف مختلفة مثل ارتفاع درجات الحرارة والاصابة بالفيروسات والاجهاد التأكسدي وغيره من الاجهادات.

المصادر

الخفاجي , زهرة محمود (2008) . التقنية الحيوية الميكروبية (توجهات جزيئية ) . معهد الهندسة الوراثية والتقنية الحيوية . جامعة بغداد .