کارکرد ژن‌های جهش‌یافته در سرطان، گیرنده‌های غشای سلول و مسیرهای پیام‌رسانی
در این مقاله
ژن‌هایی که در سلول‌های سرطانی اغلب دچار جهش می‌شوند، بر ایجاد و گسترش بیماری اثری عمده دارند. در این نوشته بر چند نوع اصلی پروتئین تمرکز می‌کنیم که ژن‌های مرتبط با سرطان آنها را رمزگذاری می‌کنند و در مسیرهای پیام‌رسانی سلولی نقش حیاتی دارند. این پروتئین‌ها با دریافت پیام‌های گوناگون از سطح سلول تا درون آن، فرایندهایی مانند رشد، تکثیر و بقای سلول را کنترل می‌کنند.
گیرنده‌های غشای سلول: نخستین گام انتقال پیام
بسیاری از گیرنده‌ها بر سطح سلول قرار دارند و پیام‌های محیط پیرامون سلول را دریافت می‌کنند. بعضی گیرنده‌های دیگر در سیتوپلاسم یا غشای اندامک‌ها قرار دارند و به پیام‌هایی پاسخ می‌دهند که می‌توانند به درون سلول برسند. درک عملکرد این گیرنده‌ها گامی اساسی برای فهم آغاز تکثیر کنترل‌نشده در سلول‌های سرطانی است.
نخست، دو نوع اصلی گیرندهٔ موجود در غشای سلول را بررسی می‌کنیم که در مسیرهای پیام‌رسانی سرطان نقش دارند:
- گیرنده‌های جفت‌شده با پروتئین G (GPCR) و
- گیرنده‌های تیروزین‌کینازی (RTK).
گیرنده‌های جفت‌شده با پروتئین G (GPCR): فعال‌سازی پیام‌های بیرون سلول
گیرنده‌های جفت‌شده با پروتئین G (گیرنده‌های متصل به پروتئین G یا GPCR) ساختاری دارند که هفت بار از غشای سلول عبور می‌کند و می‌تواند به لیگاندهای بیرون سلول متصل شود. علت نام‌گذاری آنها با عنوان "G-protein" این است که هنگام اتصال لیگاند، این پیام گروهی از پروتئین‌های داخل سلول به نام "G-protein" را فعال می‌کند. فعال شدن GPCRها مسیرهای پیام‌رسانی مختلف داخل سلول، موسوم به پایین‌دست (downstream) را برمی‌انگیزد و به این ترتیب رشد، تکثیر و دیگر کارکردهای سلول را تنظیم می‌کند.
گیرنده‌های تیروزین‌کینازی (RTK): نقش مهم در فسفریلاسیون داخل سلول و انتقال پیام
گروه مهم دیگر گیرنده‌ها، که در غشای سلول قرار دارند و فقط یک ناحیهٔ گذرنده از غشا یا ترانس‌ممبران دارند، گیرنده‌های تیروزین‌کینازی (RTK) هستند. RTKها هنگام اتصال به لیگاند، با کنار هم قرار گرفتن یا دایمری شدن فعال می‌شوند و یکدیگر را فسفریله می‌کنند. فسفریلاسیون به معنای افزودن گروه فسفات به پروتئین است و با انتشار پیام‌های مختلف درون سلول، ممکن است رشد و متاستاز سلول‌های سرطانی را تحریک کند.
آبشارهای پیام‌رسانی پایین‌دست (Downstream): انتشار پیام درون سلول
مسیرهای پیام‌رسانی سلول به شکل آبشاری پیش می‌روند که در آن یک پروتئین، پروتئین دیگری را فعال می‌کند و این فرایند پیام را درون سلول تقویت می‌کند. فسفریلاسیون و اتصال GTP از سازوکارهای اصلی این آبشارند. فسفریلاسیون با افزودن گروه فسفات، پروتئین را فعال می‌کند و اتصال GTP باعث فعال شدن پروتئین‌های G می‌شود. اختلال این فرایندها ممکن است به رشد کنترل‌نشدهٔ سلول و ایجاد سرطان منجر شود.
عوامل رونویسی و عوامل ترمیم DNA: اثر پروتئین‌های هسته‌ای بر سرطان
مسیرهای پیام‌رسانی درون سلول معمولاً در هسته پایان می‌یابند و در آنجا عوامل رونویسی (TF) را فعال می‌کنند که بیان ژن را کنترل می‌کنند. عوامل رونویسی با فعال کردن ژن‌های مشخص، فرایندهایی مانند رشد، بقا و متاستاز را تنظیم می‌کنند. افزون بر این، پروتئین‌های هسته‌ای دخیل در ترمیم DNA نیز درون سلول وجود دارند. عوامل ترمیم DNA با اصلاح آسیب DNA، یکپارچگی ژنتیکی سلول را حفظ می‌کنند و خط دفاعی مهمی در برابر ایجاد سرطان می‌سازند.
چرخهٔ سلولی و آپوپتوز: حفظ تعادل سلولی
ادامهٔ چرخهٔ سلولی و تصمیم‌گیری دربارهٔ زمان تقسیم و مرگ سلول، فرایندهایی حیاتی‌اند که مستقیماً بر ایجاد سرطان اثر دارند. پروتئین‌های تنظیم‌کنندهٔ چرخهٔ سلولی و تنظیم‌کننده‌های مرگ برنامه‌ریزی‌شدهٔ سلول یا آپوپتوز با جلوگیری از تکثیر غیرضروری، این تعادل را حفظ می‌کنند. اختلال این فرایندها در سلول‌های سرطانی، به تکثیر کنترل‌نشده و تشکیل بافت‌های سرطانی منجر می‌شود.
دیگر انواع پروتئین‌های رمزگذاری‌شده توسط ژن‌های سرطان
ژن‌های مرتبط با سرطان انواع فراوانی از پروتئین‌ها را رمزگذاری می‌کنند؛ از جمله آنزیم‌های متابولیک، تنظیم‌کننده‌های کروماتین و پروتئین‌های اسکلت سلولی. این پروتئین‌ها با اثر بر عملکرد مسیرهای پیام‌رسانی درون سلول، در ایجاد سرطان نقش دارند. درک کارکرد ژن‌هایی که اغلب با سرطان مرتبط‌اند، شناخت عمیق‌تری از زیست‌شناسی سرطان فراهم می‌کند.
در این نوشته خلاصه کردیم که ژن‌های جهش‌یافته در سلول‌های سرطانی و پروتئین‌های رمزگذاری‌شده توسط آنها چگونه به ایجاد سرطان کمک می‌کنند. بررسی مسیرهای پیام‌رسانی و کارکردهای سلولی مرتبط با سرطان، گامی مهم در تدوین راهبردهای تازهٔ درمان سرطان است.
*
موضوعات ما برای آشنایی مقدماتی با ژنتیک سرطان
آیا این مقاله برای شما مفید بود؟
بازخورد شما به بهبود محتوای ما کمک می‌کند.
نظرهای خوانندگان
نظر خود را بنویسید
نام و دیدگاه شما فقط پس از تأیید مدیر منتشر می‌شود. نشانی ایمیل شما هرگز به بازدیدکنندگان نمایش داده نمی‌شود.
اولین نظر را شما بنویسید.