بینش جدید در مورد یک واکنش قدیمی: آدنیلیلاسیون سیگنال دهی سلولی را تنظیم می کند

یک مطالعه جدید اهمیت آدنیلیلاسیون را در تنظیم سیگنال دهی سلولی از باکتری ها به ارگانیسم های بالاتر نشان می دهد. این تحقیق که در شماره 10 آوریل مجله Molecular Cell منتشر شد، بینش جدیدی در مورد پاتوژنز باکتری ارائه می دهد و راه های جالبی را برای کاوش تغییرات پس از ترجمه در سلول های یوکاریوتی باز می کند.

پروتئین A اتصال دهنده ایمونوگلوبولین (IbpA) یک آنتی ژن سطح فیبریلار بزرگ است که توسط پاتوژن تنفسی Histophilus somni تولید می شود و در حدت و سمیت میزبان نقش دارد.یک بخش از IbpA شبیه YopT، یک عامل سیتوتوکسیک شناخته شده است، در حالی که یک دامنه جداگانه شبیه هماگلوتینین رشته ای Bordetella pertussis است که واسطه اتصال به سلول های میزبان است.

یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی دکتر جک ای دیکسون از دانشگاه کالیفرنیا در سن دیگو و موسسه پزشکی هاوارد هیوز این فرضیه را مطرح کردند که دامنه رشته ای هماگلوتینین مانند IbpA احتمالا واسطه اتصال به سلول های میزبان است، در حالی که YopT مانند دامنه می تواند به عنوان یک عامل سیتوتوکسیک عمل کند. به طور غیر منتظره، یک بررسی سیستماتیک از عملکرد IbpA نشان داد که رشته‌ای ناشی از دامنه c-AMP (Fic)، و نه ناحیه همولوگ YopT، یک عامل تعیین‌کننده حدت در IbpA را نشان می‌دهد.

"اگرچه دامنه های Fic در پروتئین هایی از باکتری ها به انسان یافت می شود، فعالیت آنها تا همین اواخر ناشناخته مانده بود، زمانی که Yarbrough و همکاران (Science, 2009, v. 323, p. 269) یک دامنه Fic حاوی پروتئین را گزارش کردند. دکتر توضیح می‌دهد که اصلاح آدنوزین مونوفسفات (AMP) را بر روی باقیمانده‌های ترئونین Rho GTPases کاتالیز می‌کند.دیکسون Rho GTPases مسیرهای سیگنال دهی کلیدی متعدد را در سلول های پستانداران تنظیم می کند.

محققان در ادامه نشان دادند که دامنه Fic IbpA یک رویداد آدنیلیلاسیون برگشت پذیر و منحصر به فرد را کاتالیز می کند که از ATP برای افزودن یک AMP به باقی مانده تیروزین خاص و حفاظت شده در Rho GTPases استفاده می کند و در نتیجه آنها را غیرفعال می کند و باعث ایجاد سمیت سلولی می شود.

بعلاوه، تنها پروتئین شناخته شده انسانی با موتیف Fic، پروتئین تعاملی با مخمر هانتینگتین E (HYPE)، همچنین قادر به افزودن AMP به RhoA، Rac و Cdc42 بود. مطالعات بیشتری برای درک بهتر اهمیت تعامل بین HYPE که همه جا در سلول های پستانداران بیان می شود و Rho GTPases مورد نیاز است. همچنین باید دید که آیا HYPE ممکن است اهدافی برای آدنیلیلاسیون فراتر از Rho GTPases داشته باشد یا خیر.

روی هم رفته، این نتایج از یک فعالیت آنزیمی حفظ‌شده تکاملی برای حوزه‌های Fic H. somni و HYPE انسانی پشتیبانی می‌کنند. دکتر نتیجه می‌گیرد: «این یافته‌ها دسته جدیدی از آنزیم‌ها را شناسایی می‌کنند که پاتوژنز باکتریایی را واسطه می‌کنند و نشان می‌دهند که افزودن AMP ممکن است یک اصلاح پس از ترجمه نادیده گرفته شده باشد که می‌تواند رویدادهای سیگنالینگ کلیدی را در ارگانیسم‌های بالاتر تنظیم کند.»دیکسون.

محققان عبارتند از Carolyn A. Worby، دانشگاه کالیفرنیا، سن دیگو، La Jolla، CA. سیما ماتو، موسسه پزشکی هوارد هیوز؛ رابرت پی کروگر، دانشگاه میشیگان، آن آربور، MI; Lynette B. Corbeil، دانشگاه کالیفرنیا، مرکز پزشکی سن دیگو، سن دیگو، کالیفرنیا، دانشگاه کالیفرنیا، دیویس، دیویس، کالیفرنیا. آنتونیوس کولر، دانشگاه استونی بروک، استونی بروک، نیویورک؛ خوان سی مندز، دانشگاه کالیفرنیا، مرکز پزشکی سن دیگو، سن دیگو، کالیفرنیا. برکت زکاریاس، دانشگاه کالیفرنیا، مرکز پزشکی سن دیگو، سن دیگو، کالیفرنیا؛ چری لازار، دانشگاه کالیفرنیا، سن دیگو، لا جولا، کالیفرنیا، و جک ای. دیکسون، دانشگاه کالیفرنیا، سن دیگو، لاجولا، کالیفرنیا، موسسه پزشکی هوارد هیوز.