حقق الباحثون في جامعة كيوتو تقدمًا كبيرًا في فهم متلازمة داون من خلال التركيز على بروتين كيناز DYRK1A. توفر النتائج التي توصلوا إليها رؤى جديدة حول الآليات الجزيئية لمتلازمة داون واضطرابات طيف التوحد، بالإضافة إلى التطبيقات السريرية المحتملة في علاج هذه الاضطرابات.
حددت دراسة حديثة دور FAM53C في تنظيم DYRK1A، مما يوفر رؤى جديدة حول الآليات الخلوية والآثار السريرية المحتملة لمتلازمة داون.
متلازمة داون هي اضطراب خلقي ناجم عن خلل في انقسام الخلايا وتمايزها، وهو يؤثر بشكل شائع على الأطفال حديثي الولادة الذين يعانون من تأخر في النمو العصبي ومضاعفات صحية أخرى.
يؤدي هذا الخلل الوراثي إلى خلل في بروتين كيناز DYRK1A، المشفر على الكروموسوم 21 والذي يرتبط بشكل وثيق بمتلازمة داون واضطرابات طيف التوحد. لقد اجتذب DYRK1A الكثير من الاهتمام باعتباره جزيءًا مستهدفًا لعلاج الأمراض المختلفة، لكن الآلية الخلوية المحددة التي تنظم إنزيم DYRK1A لم يتم توضيحها بعد.
الآن، حدد الباحثون في جامعة كيوتو بروتين FAM53C وتأثيره المثبط على DYRK1A، مما يجعل بروتين كيناز غير نشط في السيتوبلازم.
وقال المؤلف الأول يوشيهيكو مياتا، من كلية الدراسات العليا لعلم الأحياء بجامعة كيوتو: "تُظهر النتائج التي توصلنا إليها الدور المهم للآلية التنظيمية داخل الخلايا لـ DYRK1A في التطور الطبيعي ووظيفة الجهاز العصبي النفسي". "أنا منبهر بالتنظيم الجزيئي المعقد للغاية لتطور ونشاط الدماغ البشري. بالإضافة إلى الأعراض العصبية والنفسية، قد تؤدي متلازمة داون إلى مرض الزهايمر، والسكري من النوع الثاني، وخلل التنسج الوجهي. ونظرًا لأهمية DYRK1A، فقد استكشفنا الجزيئات المحتملة التي تعمل بمثابة نظيراتها المتفاعلة."
يتحكم DYRK1A في العديد من الوظائف البيولوجية، بما في ذلك تطور الجهاز العصبي ووظيفته. على المستوى الخلوي، يفسفر هذا البروتين الرئيسي العديد من البروتينات الأخرى في السيتوبلازم والنواة، وبالتالي ينظم دورة الخلية، وتمايز الخلايا، وتكوين الهيكل الخلوي، والاستجابة لتلف الحمض النووي.
بعد تحديد DCAF7/WDR68 باعتباره بروتين الارتباط الأساسي لـ DYRK1A في الدراسات السابقة، استخدمت مجموعة بحث مياتا قياس الطيف الكتلي لاكتشاف البروتينات المتفاعلة الأخرى التي تنظم وظيفة DYRK1A والموقع الخلوي. والجدير بالذكر أن بروتين FAM53C المرن هيكليًا يرتبط مباشرة بمنطقة DYRK1A المسؤولة عن فسفرة البروتين. يقلل هذا التفاعل من نشاط كيناز DYRK1A، مما يسمح لـ DYRK1A بالتثبيت في السيتوبلازم وخارج النواة، كما هو الحال في أنسجة المخ الطبيعية.
وقال مياتا: "إن تنظيم نشاط البروتين كيناز بوساطة FAM53C قد يكون له تأثير كبير على تنظيم التعبير الجيني الناجم عن المستويات الطبيعية وغير الطبيعية لـ DYRK1A، مما يمنحنا العديد من الآثار السريرية المحتملة".
المصدر المجمع: ScitechDaily