بروتين الأميلويد البدائي | ِِAmyloid precursor protein

وظائف بروتين الأميلويد البدائي

يمر بروتين الأميلويد البدائي عبر غشاء الخلية، مما يتيح له التفاعل مع المواد والجزيئات داخل وخارج الخلايا ولعب دور في توصيل الإشارات الضرورية للعمليات الحيوية. تتمحور وظائف البروتين بشكل أساسي حول تكاثر، تمايز، والتصاق الخلايا، وتعافي الخلايا العصبية من الأضرار.

تنقسم وظائف بروتين الأميلويد البدائي إلى:

وظائف خلال فترة تطور ونمو الدماغ، وهي:

• المساهمة في تكون مناطق التشابك العصبي
• المساعدة على نمو المحور العصبي من جسم الخلية العصبية
• تنظيم اللدونة العصبية و اللدونة المشبكية، وهي قدرة الجهاز العصبي على تغيير بنيته.
• نمو وتطور الخلايا الجذعية العصبية
• تسهيل الالتحام بين الخلايا العصبية ومناطق التشابك العصبي
• تكوين مناطق الاتصال في ال تقاطع العصبي العضلي ( مناطق اتصال العضلات بالأعصاب)
• المساهمة في إرسال الإشارات بين الخلايا

وظائف في الدماغ مكتمل النمو:

• الإستجابة للأضرار التي تحدث للخلايا العصبية وإصلاحها
• إصلاح مناطق التشابك العصبي
• تسهيل عملية نقل المواد بين الخلايا العصبية
• التنظيم الهرموني
• تنظيم عمل بعض البروتينات المسؤولة عن التصاق الخلايا مثل "انتغرين integrin" و "كونتاكتين contactin 4".
• تصدير عنصر الحديد

وظائف في الجهاز الدوري

يتراكم بروتين الأميلويد البدائي في حويصلات الصفائح الدموية التي تحتوي على عوامل التخثر، ويتم إفرازه عند بدء عملية تخثر الدم. تعمل مناطق مختلفة من البروتين على:

• تنظيم تخثر الدم
• إيقاف عملية تخثر الدم بالتعاون مع جزيئات الهيبارين

تركيب بروتين الأميلويد البدائي

يتكون بروتين الأميلويد البدائي من عدة أذرع حلزونية تمتد من خارج إلى داخل الخلية وتمر عبر الغشاء الخلوي. تختلف وظائف هذه الأذرع بحسب الجزيئات والمواد التي تتفاعل معها.

الذراع الخارجي، ويمتد خارج غشاء الخلية:

يلعب الذراع الخارجي دورا في التصاق الخلايا ، وهي عملية ارتباط خلية بخلية أخرى أو بسطح أو نسيج . ينظم كذلك ارتباط الجزيئات بمستقبلاتها على الذراع والارتباط بالهيبارين وبعض المعادن.

ذراع غشاء الخلية، ويمتد داخل الغشاء الخلوي:

يعتقد أن وظيفة ذراع غشاء الخلية هي الارتباط بالدهون التي تمر إلى داخل الخلية لتسهيل مرورها عبر الغشاء الخلوي.

الذراع الداخلي، ويمتد إلى داخل الخلية:

يساهم الذراع الداخلي في توصيل الإشارات الحيوية ، التنظيم الجيني، وحركة الجزيئات داخل الخلية.

علاقة بروتين الأميلويد البدائي بالأمراض

تتسبب الطفرات في الجين المسؤول عن بروتين الأميلويد البدائي بحدوث الأمراض التالية:

• اعتلال وعائي نشواني دماغي: هي حالة مرضية يحدث فيها تراكم لصفائح بيتا اميلويد ((amyloid-β (Aβ) في الأوعية الدموية لقشرة الدماغ. يؤدي هذا التراكم إلى زيادة فرصة الإصابة بعدة أمراض مثل:
• الخرف، النزيف الدماغي، والجلطة الدماغية.
• مرض الزهايمر : يلعب بروتين الأميلويد البدائي دوراً محورياً في عملية حدوث مرض الزهايمر. عندما يتحلل بروتين الأميلويد البدائي بفعل الانزيمات ، ينتج عن تحلله نوع من البروتينات يدعى بيبتيد بيتا اميلويد ((amyloid-β (Aβ) ، و يعتقد أن هذه العملية هي خطوة أساسية في حدوث مرض الزهايمر. بيبتيد بيتا أميلويد هو أحد المكونات الرئيسية لبقع تدعى "صفائح الأميلويد" ويعد تراكمها داخل أنسجة الدماغ السمة المميزة لمرض الزهايمر.
• على النقيض، يوجد طفرة حميدة لبروتين الأميلويد البدائي تقلل خطر تكون بروتين بيتا أميلويد بنسبة 20%.

أضرار بروتين الأميلويد البدائي

لا يعد بروتين الاميلويد البدائي ضارا بحد ذاته، إلا أن المادة الناتجة عن تحلله وهي بيتا اميلويد ((amyloid-β (Aβ) تسبب ضررا للخلايا العصبية عن طريق تعريض هذه الخلايا لضغط مؤكسد.

يوجد كذلك دور لمادة بيتا اميلويد في فسفرة وانقسام بروتين تاو، وهو بروتين له ارتباط ببعض أمراض الجهاز العصبي كالخرف.

Dawkins, E., & Small, D. H. (2014). Insights into the physiological function of the β-amyloid precursor protein: beyond Alzheimer's disease. Journal of neurochemistry, 129(5), 756-69.

"APP", alzpedia.org Link: https://www.alzforum.org/alzpedia/app Last accessed: 30/11/2018

O'Brien, R. J., & Wong, P. C. (2011). Amyloid precursor protein processing and Alzheimer's disease. Annual review of neuroscience, 34, 185-204.