NF-kB (hebrew)

From Proteopedia

(Difference between revisions)
Jump to: navigation, search
Line 29: Line 29:
-
==מבנה ותפקוד האנזים==
+
==בקרת פעילות NF-kB==
-
<div style="text-align: right; direction: rtl; margin-left: 1em;">
+
הגנים השונים המהווים מטרות שפעול על ידי NF-kB, מאפשרים לאורגניזם להגיב באופן אפקטיבי לשינויים
 +
בסביבה החיצונית. משום היותו פקטור תיעתוק של גנים רבים, המשופעל על ידי גירויים מגוונים, מתקיימים מעגלי בקרה רבים המבוססים על אותות תאים, בקרה ציטופלסמטית ובקרת שיעתוק.
 +
חלבון מקבוצת חלבוני IkB's הקשור NF-kB ושומר על המולקולה בקומפלס לא פעיל בציטוזול /
 +
השראת אקטיבציה- של NF-kB נעשית באמצעות פוספורילציה של החלבון המעכב IkB וניתוקו מ NFKB.
 +
בכל מסלולי האיתות בתא, המובילים לשפעול NF-kB ישנה פעילות האנזים IKB קינאז (IKK). האחראי לפוספורילציה של IKB, ניתוקו מהדימר NF-kB ובהמשך דגרגציה שלו.
 +
רגולציה נוספת של פעילות NF-kB מתבצעת על ידי שינויים שלאחר התיעתוק של מרכיבי החלבון NF-kB:
 +
NF-kB, IKB's, ו IKK's, ובתהליכים רב שלביים בציטופלסמה.
-
<p dir='rtl'>
 
 +
==מבנה החלבון==
 +
– שייך למשפחת חלבונים המהווים פקטורי שיעתוק. ביונקים מורכבת המשפחה מ 5 פקטורים:
 +
בכולם רצף של 300 חומצות אמינו שמורות שתפקידו הוא אתר הקישור של גורם השעתוק עם דנ"א (RHD- Relhomology domain) ורצף בתוך ה RHD הנחוץ לדימריזציה, לקישור ל DNA, לאינטראקציה עם IkB's וכן גם ולצורך מעבר לתוך הגרעין.
 +
מבנים גבישיים של ההומודימר p-50 ושל ההטרודימרים p50/p-65 הנקשרים ל DNA מראים
 +
שהקצה האמיני של RDH מתווך קישור ייחודי של NF-kB ל DNA, רצף קונצנזוס (רצף DNA שמרכיב את הגורם השעתוק השמור, שחוזר על עצמו בכל מיני אורגניזמים) מצוי באלמנטים רגולטורים של הגנים .
-
האנזים RT מורכב משתי תת-יחידות השונות זו מזו, ולכן מסווג כ<scene name='76/761652/Heterodimer/1'>הטרודימר</scene> (הטרו = שונה, דימר = שתי תת-יחידות). אורכו <scene name='76/761652/Amino-acids_rt/5'>1000 חומצות אמיניות:</scene> 560 חומצות אמיניות בשרשרת A ו-440 חומצות אמיניות בשרשרת B.
 
-
<br>
 
-
באנזים RT אפשר למצוא <scene name='76/761652/Secondary-structure/3'>מבנים שניוניים</scene> שונים: כשליש מהחומצות האמיניות נמצאות במבנה שניוני של <scene name='76/761652/A_helix/2'>סלילי אלפא</scene>, וכרבע מהן נמצאות במבנה שניוני של <scene name='76/761652/B_sheet/1'>מישורי ביתא</scene>. המבנים השניוניים האלה תורמים ל<scene name='76/761652/Spacednarna/1'>מבנה המרחבי</scene> של האנזים כולו. מבנה מרחבי זה מאפשר קישור לגדיל <scene name='76/761652/Spacednarna_-_rna/2'>RNA</scene> (בירוק) המשמש סובסטרט ולגדילי ה-<scene name='76/761652/Spacednarna_-_dna/4'>DNA</scene> (בתכלת) הנוצרים לפיו.
 
-
<br>
 
-
הפעילות האנזימטית של RT מתבצעת כולה על ידי שרשרת A (שרשרת B אינה פעילה אנזימטית כלל, וככל הנראה תורמת לייצוב המבנה המרחבי של האנזים). בתוך שרשרת A ישנם חמישה אזורים מוגדרים. שניים מהאזורים משתתפים בפעילות האנזימטית של RT:
 
-
<br>
 
-
<br>
 
-
• <scene name='76/761652/Palm/6'>כף היד</scene> (ח"א 117-86 וח"א 236-156, מוצגות ככדורים אדומים) – אזור זה נקרא כך בשל <scene name='76/761652/Fingers_thumb/2'>הצורה המרחבית</scene> שלו: הוא נמצא בין אזור האצבעות ובין אזור האגודל (ר' בהמשך). בתוך אזור זה נמצא האתר הפעיל של האנזים RT, ובו מתבצעת בניית גדיל DNA, הן על בסיס גדיל RNA בפעולה האנזימטית הראשונה והן על בסיס DNA בשלב השלישי. בעמדה 110 ובעמדות 185-186 נמצאת הח"א חומצה אספרטית. <scene name='76/761652/Magnesium_ion_1/3'>שלוש החומצות האספרטיות</scene> (בכחול) קשורות בקשר יוני ליוני מגנזיום הטעונים במטען חשמלי 2+ (בוורוד) ותורמים לייצוב המבנה המרחבי של האתר הפעיל. כאשר פגעו בניסויים<ref>PMID:8794733</ref> בגן המקודד לאנזים RT וגרמו למוטציה בעמדות 110, 186-185, פעילות התעתוק-במהופך של האנזים שקודד מהגן הפגוע ירדה מאוד. בנוסף, הרצף בעמדות 235-227, המכונה <scene name='76/761652/Primer_grip/3'>primer grip</scene> (בכתום), חשוד כי הוא מעורב בייצוב מולקולת ה-DNA הנבנית ובקשירה של נוקלאוטיד נוסף אליה;
+
==האתר שגובש בקריסטלוגרפיה- מבנה NF-Kb p-50- האתר העיקרי לקישור עם ה DNA==
-
<br>
+
בערך זה נשים דגש על אתר הקישור של NFkB בדנ"א - אתר זה נקרא P50
-
<br>
+
-
• <scene name='76/761652/Ribonuclease/2'>ריבונוקלאז</scene> (ח"א 427 עד סוף השרשרת, מוצגות ככדורים אדומים) – לאזור זה פעילות אנזימטית אחרת: באזור זה מתפרק גדיל ה-RNA לאחר התעתוק במהופך. גם באזור זה קשור יון מגנזיום חיובי בקשרים יוניים;
+
-
<br>
+
-
<br>
+
-
• אזור מוגדר נוסף בשרשרת A הוא <scene name='76/761652/Hahiboor/2'>החיבור</scene> (ח"א 426-319, מוצגות ככדורים אדומים) – באזור זה מתרחשת האינטראקציה בין שרשרת A (באדום) ושרשרת B (בוורוד). בתוך האזור נמצא רצף המכונה "מוטיב <scene name='76/761652/Trp_repeat/2'>Tryptophan repeats</scene>" בעמדות 414-398 (בכתום), ובו 17 חומצות אמיניות, שש מהן הן
+
-
[http://proteopedia.org/wiki/images/7/73/Tryptophan_simple.png טריפטופן]
+
-
(החומצה האמינית הנדירה ביותר, בכחול). בניסוי<ref>PMID:12559908</ref> שנערך הוחלפה החומצה האמינית טריפטופן שבעמדה 401 באמצעות מוטציה בגן. כאשר הטריפטופן הוחלפה בחומצה האמינית
+
-
+
-
[http://proteopedia.org/wiki/images/8/82/%D7%A4%D7%A0%D7%99%D7%9C%D7%90%D7%9C%D7%90%D7%A0%D7%99%D7%9F.jpg פנילאלאנין], הפעילות האנזימטית של RT כמעט ולא הושפעה. אולם כאשר טריפטופן הוחלפה בחומצה האמינית
+
-
[http://proteopedia.org/wiki/images/7/76/Leucine-2.jpg לאוצין],
+
-
השרשרות A ו-B נפרדו והאנזים איבד את פעילותו;
+
-
<br>
+
-
<br>
+
-
• <scene name='76/761652/Fingers_thumb/2'>שני אזורים</scene> מוגדרים נוספים בשרשרת A הם האצבעות (חומצות אמיניות 85-1 וחומצות אמיניות 155-118, בכתום) והאגודל (ח"א 318-237, בוורוד). אזורים אלה מכונים כך בגלל הצורה המרחבית שלהם, והם נמצאים משני צדי אזור כף היד (באדום). כאשר מסתכלים על המבנה המרחבי של שלושת האזורים, הם נדמים לכף יד הלופתת את הסליל הכפול של חומצות גרעין שבמרכז האנזים.
+
-
<br>
+
-
<br>
+
-
</p>
+
-
==מהימנות הפעילות האנזימטית==
+
p50 הומודימר של NFkB הקשור ל DNA, נמצא בגרעין של מספר סוגי תאים. אחת המטרות החשובות של החלבון הוא אתר MHC (major histocompatibility complex ).
 +
האזור ההומולוגי של RHD מאופיין בשני אתרי beta-barrel, אשר נקשרים ל DNA באזור ה major groove.
 +
שני הדומיינים נקשרים לשלד ה DNA כאשר, הקצה ה amino-terminal domain (ATD) יוצר לולאת
 +
היכרות המגיבה עם בסיסי ה DNA. ה C-terminal domain אתר דימריזציה המתקשר עם IkB.
 +
ב P50 של NFkB יש כ 435 שיירי חומצות אמינו.
 +
הרפרסור p105 כולל רצף ankyring repeats ב C-terminal. הסרה פרוטאוליטית של רצף זה
 +
תאפשר הובלת p50 אל הגרעין.
 +
ה RHD של p50 כולל שני דומיינים מרוחקים:
 +
הקטן יותר C-terminal domain(245-366) יוצר את שטח המגע ומספר גדול של אינטראקציות פוספט עם
 +
הDNA.
 +
הגדול יותר N-terminal region , מכיל שיירים (2-244) המתקשרים עם בסיסי ה DNA.
 +
השיירים 43-244 נראים היטב בקריסטלוגרפיה.
 +
שיירים 160-205 אינם חלק מרצף הקונצנזוס של Rel, והם יוצרים מבנה קומפקטי של alpha helix
 +
חלקי, בתוך הדומיין.
 +
המקטע הקצר המחבר בין שני הדומיינים משמש כציר, משום שהדימר אוחז ב 11 זוגות בסיסי ה
 +
DNA כלסתות וצריך להיפתח כדי לעטוף את הסליל הכפול.
 +
==היכרות ה DNA עם הNF-kB p50 : ==
 +
דיאגרמה סכמטית של האינטראקציות הפולריות בין p50 ו 11bp של ה DNA. אינטראקציות בין החלבון לבין ה DNA מסומנות בחיצים. אינטראקציות בתוך החלבון מסומנות בקים. His 67, His 144, Lys 244- אינם זהים בין p50 ל p65.
 +
הסליל הכפול של ה DNA הנמצא באנטראקציה עם
 +
NF-Kb P50: הכיפוף הסלילי בקו מודגש, ה DNA "מתכופף" לכיוון הדומיינים הממוקמים בסמוך
 +
ל major groove בצד ימין של ה DNA.
-
<p dir='rtl'>
+
[[Image:מודל האתר הפעיל]]
-
<br>
+
== דף עבודה לתלמיד ==
-
בעת פעולתו, האנזים RT מועד לטעויות. בניסוי<ref>Preston, B., Poiesz, B., & Loeb, L. (1988). Fidelity of HIV-1 Reverse Transcriptase. Science, 242(4882), 1168-1171. Retrieved from http://www.jstor.org/stable/1702640</ref> שנערך נמצא כי תדירות המוטציות במולקולת ה-DNA הנוצרת הוא 1 ל-4000-2000.
+
-
<br>
+
-
משמעות הדבר היא שמתרחשת מוטציה אחת כל כשלושת אלפים נוקלאוטידים המתרכבים למולקולת ה-DNA הנוצרת. קצב המוטציות הגבוה גורם לכך שהחומר התורשתי של הנגיף משתנה כמעט עם כל הדבקה. עקב כך, מוטציות שמתרחשות במהלך פעולתו של אנזים RT גורמות לשינוי החומר הגנטי של הנגיף. דבר זה מאפשר לנגיף "להתחמק" מן המערכת החיסונית של המאכסן ולפתח עמידות נגד תרופות אנטי-ויראליות, ולכן פיתוח תרופות נגד הנגיף נתקל בקשיים רבים.
+
-
<br>
+
-
<br>
+
-
</p>
+
-
==שימושים בביולוגיה מולקולרית==
 
- 
- 
-
<p dir='rtl'>
 
- 
-
<br>
 
-
האנזים RT משמש במעבדות רבות בעולם ליצירת מולקולות DNA מתבנית של מולקולות RNA באמצעות במספר שיטות. אחת מהן היא שיטה בשם
 
-
[https://www.youtube.com/watch?v=0MJIbrS4fbQ RT-PCR] . התוצר הוא מולקולת ה-DNA הנקראת complementary DNA או cDNA, והיא יציבה בהרבה ממולקולת ה-RNA שלפיה היא נוצרה. מולקולת ה-cDNA מסייעת למדענים לחקור תהליכים שונים בתא, כמו בקרה על ביטוי גנים, יצירת ספריות DNA למחקר עתידי ואף פיתוח תרופות.
 
- 
- 
- 
-
</p>
 
- 
- 
-
== דף עבודה לתלמיד ==
 
[http://proteopedia.org/wiki/images/3/39/%D7%93%D7%A3_%D7%A2%D7%91%D7%95%D7%93%D7%94_RT.doc דף עבודה לתלמיד]
[http://proteopedia.org/wiki/images/3/39/%D7%93%D7%A3_%D7%A2%D7%91%D7%95%D7%93%D7%94_RT.doc דף עבודה לתלמיד]

Revision as of 20:30, 4 June 2018

Insert caption here

Drag the structure with the mouse to rotate




פקטור שעתוק NF-kB

Caption for this structure

Drag the structure with the mouse to rotate

Proteopedia Page Contributors and Editors (what is this?)

Dvora Bachar, Dafna Azoulay

Retrieved from "http://52.214.119.220/wiki/index.php/NF-kB_%28hebrew%29"
Personal tools