عرض مصدر معقد بروتين-ربيطة

{{يتيمة|تاريخ=يناير 2022}}
[[ملف:W741L_AR_LBD-R-bicalutamide_complex.png|تصغير|300x300بك|[[بنية بلورية|التركيب البلوري]] لمجال ربط [[ربيطة (كيمياء حيوية)|الربيطة]] ل<nowiki/>[[مستقبلات الأندروجين]] المتحولة (W741L) ومعقد [[بيكالوتاميد|البيكالوتاميد]].<ref name="pmid15833816">{{استشهاد بدورية محكمة
| عدة مؤلفين = Bohl CE, Gao W, Miller DD, Bell CE, Dalton JT
| عنوان = Structural basis for antagonism and resistance of bicalutamide in prostate cancer
| صحيفة = Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
| المجلد = 102
| العدد = 17
| صفحات = 6201–6
| تاريخ = April 2005
| pmid = 15833816
| pmc = 1087923
| doi = 10.1073/pnas.0500381102
| bibcode = 2005PNAS..102.6201B
| doi-access = free
}}</ref> مثال على معقد البروتين-الربيطة.]]
'''معقد البروتين-الربيطة''' هو مُعقّد مكون من [[بروتين|البروتين]] المرتبط [[ربيطة (كيمياء حيوية)|بربيطة]].<ref name="AcademicPress2011">{{استشهاد بكتاب
| عنوان = Fragment Based Drug Design: Tools, Practical Approaches, and Examples
| ناشر = Academic Press
| isbn = 978-0-12-381275-9
| صفحات = 265–
| مسار = https://books.google.com/books?id=7t1dkL4FiRQC&pg=PA265
| تاريخ = 28 February 2011
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20220125090603/https://books.google.com/books?id=7t1dkL4FiRQC&pg=PA265 | تاريخ أرشيف = 25 يناير 2022 }}</ref> يتكون بعد [[تعرف جزيئي|التعرف الجزيئي]] بين [[بروتين|البروتينات]] التي تتفاعل مع بعضها البعض أو مع [[جزيء|جزيئات]] أخرى مختلفة. يعتمد تكوين معقد البروتين-ربيطة على التعرف الجزيئي بين [[جزيء ضخم|الجزيئات الكبيرة]] الحيوية [[رابطة كيميائية|والروابط]]، حيث تعني [[ربيطة (كيمياء حيوية)|الربيطة]] أي جزيء يربط البروتين بدرجة عالية من الجذب والنوعيّة. لا يعد [[تعرف جزيئي|التعرف الجزيئي]] عملية في حد ذاته لأنه جزء من آلية مهمة وظيفيًا تتضمن العناصر الأساسية للحياة مثل التكرار الذاتي (التناسخ الذاتي) و[[أيض|التمثيل الغذائي]] و[[تحليل بيانات|معالجة المعلومات]]. على سبيل المثال، يعتمد [[تضاعف الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين|تضاعف الحمض النووي]] على تعرف [[إنزيم]] [[هيليكاز|الهيليكاز]] على لولب [[حمض نووي ريبوزي منقوص الأكسجين|الحمض النووي الرايبوزي منقوص الأكسجين]] (DNA) المزدوج وارتباطه به، وتعرف إنزيم [[بوليمراز الدنا|بوليمراز الـDNA]] على الشريط المفرد من الحمض النووي الرايبوزي منقوص الأكسجين (DNA) والارتباط به، وتعرف [[ليغاز الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين|إنزيم اللايغيز]] على أجزاء من [[حمض نووي ريبوزي منقوص الأكسجين|الحمض النووي الرايبوزي منقوص الأكسجين]] (DNA) والارتباط بها. يعتمد [[تعرف جزيئي|التعرف الجزيئي]] على التجاذب والخصوصية. تعني الخصوصية أن [[بروتين|البروتينات]] تميز قرين الربط الخاص بها للغاية عن القرناء الأقل خصوصية وأن التجاذب يسمح لقرين الترابط المحدد ذي الجذب العالي بالبقاء مرتبطًا حتى لو كانت هناك تركيزات عالية من القرناء ذوو تجاذب وخصوصية أقل.<ref name=":0">{{استشهاد بدورية محكمة
| عدة مؤلفين = Du X, Li Y, Xia YL, Ai SM, Liang J, Sang P, Ji XL, Liu SQ
| عنوان = Insights into Protein-Ligand Interactions: Mechanisms, Models, and Methods
| صحيفة = International Journal of Molecular Sciences
| المجلد = 17
| العدد = 2
| صفحات = 144
| تاريخ = January 2016
| pmid = 26821017
| pmc = 4783878
| doi = 10.3390/ijms17020144
| doi-access = free
}}</ref>

== تفاعلات ==
معقد البروتين-الربيطة هو تفاعل غير تساهمي قابل للعكس بين جزيئين حيويين صغيرين أو كبيرين. في [[تآثرات غير تساهمية|التآثرات غير تساهمية]] لا يوجد تقاسم للإلكترونات كما هو الحال في [[رابطة تساهمية|الروابط التساهمية]]. قد يعتمد التآثر غير التساهمي على [[رابطة هيدروجينية|الروابط الهيدروجينية]]، و[[تأثير كره الماء]]، و[[قوى فان دير فالس|قوى فانديرفال]] (لندن)، وتفاعلات باي (π-π)، والتفاعلات [[علم الكهرباء الساكنة|الكهروستاتيكية]] التي لا يتم فيها مشاركة [[إلكترون|إلكترونات]] بين الجزيئين المعنيين أو أكثر.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| عنوان = Ligand-receptor interactions
| صحيفة = Reports on Progress in Physics
| المجلد = 62
| العدد = 6
| صفحات = 921–968
| الأخير = Bongrand
| الأول = Pierre
| name-list-style = vanc
| تاريخ = 1999
| arxiv = 0809.1926
| doi = 10.1088/0034-4885/62/6/202
| bibcode = 1999RPPh...62..921B
| s2cid = 41417093
}}</ref> تتعرف الجزيئات (البروتين والربيطة) على بعضها البعض أيضًا عن طريق التخصيص الفراغي، أي عن طريق شكل الجزيئين. بسبب هذه الخاصية التمييزية الحقيقية إن لم تكن «المعرفية»، يستخدم فيرنر لوينشتاين مصطلح «الشيطان المعرفي» أو الشيطان الجزيئي في إشارة إلى [[عفريت ماكسويل|شيطان ماكسويل]]، التجربة الفكرية الشهيرة. في الواقع، البروتينات التي تشكل معقدات قادرة على انتقاء ركيزة من عدد لا يحصى من الجزيئات المختلفة.<ref>{{استشهاد بكتاب
| عنوان = Physics in mind : a quantum view of the brain
| isbn = 978-0-465-02984-6
| مكان = New York
| تاريخ = 2013-01-29
| oclc = 778420640
| الأخير = R.
| الأول = Loewenstein, Werner
}}</ref> نسب [[جاك مونو|جاك مونود]] الأداء أو الوظيفة عن بعد إلى هذه المعقّدات الحيوية. يستلزم العمل عن بعد فكرة نشاط موجه ومتماسك وبنّاء. لذلك يجب اعتبار البروتينات عوامل جزيئية أساسية في الأداء عن بعد لجميع الكائنات الحية.<ref>{{استشهاد بكتاب
| عنوان = Le hasard et la nécessité. Essai sur la philosophie naturelle de la biologie moderne.
| ناشر = Le Seuil
| لغة = French
| تاريخ = 1970
| عدة مؤلفين = Monod J
| عنوان مترجم = Chance and necessity Essay on the natural philosophy of modern biology
}}</ref>
[[ملف:Membrane_Receptors.svg|تصغير|400x400بك|هذه أمثلة على [[مستقبل سطح الخلية|مستقبلات الغشاء]]. عادةً ما تكون بروتينات مغروسة في الغشاء. على الرغم من وجود العديد من الروابط المختلفة الموجودة خارج الخلية، إلا أن بروتينات الغشاء محددة، ولن يُربط سوى بروابط معينة بكل منها. هذا هو السبب في أن كل بروتين له ربيطة مختلفة، ويؤدي أيضًا إلى استجابة خلوية مختلفة. قد تكون الاستجابة [[نسخ (وراثة)|نسخ]] الجين أو نمو الخلية أو العديد من العمليات الخلوية الأخرى.]]

== تجاذب ==
يمكن ملاحظة أعلى تجاذب محتمل من [[بروتين]] تجاه [[ربيطة (كيمياء حيوية)|الربيطة]]، أو [[جزيء|الجزيء]] المستهدف، عندما يكون لدى البروتين صورة معكوسة مثالية عن شكل السطح المستهدف إضافة إلى توزيع [[شحنة كهربائية|الشحنة]] الذي يكمل السطح المستهدف تمامًا.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| عدة مؤلفين = Eaton BE, Gold L, Zichi DA
| عنوان = Let's get specific: the relationship between specificity and affinity
| صحيفة = Chemistry & Biology
| المجلد = 2
| العدد = 10
| صفحات = 633–8
| تاريخ = October 1995
| pmid = 9383468
| doi = 10.1016/1074-5521(95)90023-3
| doi-access = free
}}</ref> يتم إعطاء التجاذب بين البروتين والربيطة من خلال [[ثابت انحلال|ثابت التفكك]] للاتزان (K<sub>d</sub>) أو معكوس [[ثابت الترابط]] 1/ K<sub>a</sub> (أو ثابت الربط 1/K<sub>b</sub>) الذي يربط بين [[تركيز (كيمياء)|تراكيز]] الأنواع المعقدة وغير المعقدة في [[محلول|المحلول]].

يتم تعريف ثابت التفكك على أنه:

K<sub>d</sub> = <math>\frac{[L][P]}{[LP]}</math>

حيث تمثل [L] و [P] و [LP] [[تركيز مولي|التراكيز المولية]] للبروتين والربيطة والمعقد، على التوالي.

كلما انخفضت قيمة ثابت التفكك (K<sub>d</sub>)  كلما زاد تقارب البروتين للربيطة والعكس صحيح. قيمة [[ثابت انحلال|ثابت التفكك]] (K<sub>d</sub>) تعادل تركيز الربيطة، حيث تحتوي نصف البروتينات على ربيطة مرتبطة.<ref name=":0" /><ref name=":1">{{استشهاد بكتاب
| عنوان = Molecular Cell Biology
| ناشر = Scientific American Books
| سنة = 1996
| صفحات = 854–918
| الأخير = Lodish
| الأول = Harvey
| name-list-style = vanc
}}</ref> يتأثر التجاذب أيضًا بخصائص المحلول، مثل [[أس هيدروجيني|الرقم الهيدروجيني]] (pH) و[[درجة حرارة|درجة الحرارة]] وتركيز الملح، والتي قد تؤثر على الحالة المستقرة للبروتينات والربيطات، وبالتالي تؤثر أيضًا على تفاعلها، ووجود جزيئات كبيرة أخرى تسبب تزاحم [[جزيء ضخم|الجزيئات الضخمة]].<ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| عدة مؤلفين = Zhou HX, Rivas G, Minton AP
| عنوان = Macromolecular crowding and confinement: biochemical, biophysical, and potential physiological consequences
| صحيفة = Annual Review of Biophysics
| المجلد = 37
| صفحات = 375–97
| تاريخ = 2008
| pmid = 18573087
| pmc = 2826134
| doi = 10.1146/annurev.biophys.37.032807.125817
}}</ref>

== مهام ==
يمكن العثور على مجمعات البروتين- الربيطة في أي عملية خلوية تقريبًا. يؤدي ارتباط الربيطة إلى حدوث تغيير في تكوين البروتين وغالبًا أيضًا في الربيطة. يبدأ هذا التغيير سلسلة من الأحداث التي تؤدي إلى وظائف خلوية مختلفة. تتكون المعقدات من جزيئات مختلفة مثل [[جزيء ضخم|الجزيئات الكبيرة]] كما هو الحال في معقدات البروتين أو [[بروتين]] [[حمض نووي ريبوزي منقوص الأكسجين|الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجيمن]] (DNA) أو معقدات [[حمض نووي ريبوزي|الحمض النووي الريبوزي]] (RNA) البروتينية وكذلك بواسطة البروتينات التي تربط الجزيئات الأصغر مثل [[ببتيد|الببتيدات]] [[دهن|والدهون]] [[سكريات|والكربوهيدرات]] و[[حمض نووي|الأحماض النووية]] الصغيرة. قد يكون لها وظائف مختلفة داخل الخلية، مثل: تحفيز [[تفاعل كيميائي|التفاعلات الكيميائية]] ([[ركيزة (كيمياء حيوية)|ركيزة]] [[إنزيم|الإنزيم]])، والدفاع عن الكائن الحي من خلال [[جهاز مناعي|الجهاز المناعي]] (معقدات مستضدات [[جسم مضاد|الأجسام المضادة]])، ونقل الإشارة (معقدات المستقبل-الربيطة) التي تتكون من مستقبلات عبر الغشاء والتي عند الارتباط تقوم الربيطة بتنشيط سلسلة داخل الخلايا. يمكن لمُعقَّدات المستقبلات [[هرمون|الهرمونية]] المحبة للدهون أن تمر عبر [[غلاف نووي|الغشاء النووي]] حيث يمكن تنظيم النسخ.<ref name=":1" />

== مثال ==
يعتبر مجمع البروتين-يجند ضروريًا في العديد من العمليات الخلوية التي تحدث داخل [[كائن حي|الكائنات الحية]]. أحد هذه الأمثلة هو مستقبل [[غلوكاغون|الجلوكاجون]] (GCGR). مستقبلات الجلوكاجون (GCGR) هي عائلة من [[مستقبل مقترن بالبروتين ج|المستقبلات المقترنة بالبروتين ج]] (GPCRs) في البشر والتي تلعب دورًا مهمًا في الحفاظ على تركيز [[جلوكوز|الجلوكوز]] في [[دم|الدم]] خلال فترات انخفاض الطاقة. يتسبب ارتباط [[غلوكاغون|الجلوكاجون]] بال<nowiki/>[[مستقبل مقترن بالبروتين ج|مستقبل المقترن بالبروتين ج]] في حدوث تغيير توافقي في المجال داخل [[خلية|الخلايا]]، مما يسمح بالتفاعل مع [[بروتين G|بروتينات ج]] غير المتجانسة. تطلق الوحدة الفرعية ألفا لبروتين ج [[ثنائي فوسفات الغوانوزين]] المرتبط وتربط [[ثلاثي فوسفات الغوانوزين]]. ينفصل مُعقَّد وحدة ألفا الفرعية- ثلاثي فوسفات الغوانوزين عن [[بيتا (توضيح)|بيتا]] [[غاما|وغاما]] [[ثنائي الوحدات|ثنائيي الوحدات]] ويتفاعل مع إنزيم [[محلقة الأدينيلات]]. يؤدي ارتباط جزيء [[غلوكاغون|الجلوكاجون]] إلى تنشيط العديد من وحدات ألفا الفرعية، والتي تعمل على تضخيم الإشارة الهرمونية. بعد ذلك، تقوم الوحدة الفرعية ألفا بتنشيط إنزيم [[محلقة الأدينيلات|الأدينيلات]]، والذي يحول [[أدينوسين ثلاثي الفوسفات]] (ATP) إلى [[أحادي فوسفات الأدينوسين الحلقي|أدينوسين أحادي الفوسفات الحلقي]] (cAMP). تقوم وحدة ألفا الفرعية بتعطيل نفسها في غضون دقائق عن طريق [[تحلل مائي|التحلل المائي]] ل<nowiki/>[[ثلاثي فوسفات الغوانوزين]] إلى [[ثنائي فوسفات الغوانوزين]] (نشاط إنزيم غوانوزين ثنائي فوسفات (GTPase)). ترتبط الوحدة الفرعية ألفا مجددًا  مع ثنائي بيتا جاما لتشكيل مركب غير نشط. قد يسمح لنا الفهم الأفضل لآليات معقّدات البروتين-الربيطة بمعالجة بعض الأمراض مثل مرض [[سكري النوع الثاني|السكري من النوع الثاني]].<ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| الأخير1 = Janah
| first8 = Jens J.
| pmid = 31284506
| pmc = 6651628
| issn = 1422-0067
| doi = 10.3390/ijms20133314
| صفحة = 3314
| العدد = 13
| المجلد = 20
| صحيفة = International Journal of Molecular Sciences
| عنوان = Glucagon Receptor Signaling and Glucagon Resistance
| تاريخ = 2019-07-05
| first9 = Nicolai J.
| last9 = Wewer Albrechtsen
| last8 = Holst
| الأول1 = Lina
| first7 = Filip K.
| last7 = Knop
| first6 = Jens
| last6 = Pedersen
| الأول5 = Elena
| الأخير5 = Stojanovska
| الأول4 = Marie
| الأخير4 = Winther-Sørensen
| الأول3 = Katrine D.
| الأخير3 = Galsgaard
| الأول2 = Sasha
| الأخير2 = Kjeldsen
| doi-access = free
}}</ref> [[مثبط إنزيم|مثبطات]] مستقبلات الجلوكاجون واعدة لعلاج مرض السكري من النوع الثاني.<ref name="ReferenceA">{{استشهاد بدورية محكمة
| الأخير1 = Baig
| first7 = I.
| pmid = 26236379
| pmc = 4508340
| issn = 1741-427X
| doi = 10.1155/2015/497253
| صفحة = 497253
| المجلد = 2015
| صحيفة = Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine
| عنوان = Interaction of Glucagon G-Protein Coupled Receptor with Known Natural Antidiabetic Compounds: Multiscoring In Silico Approach
| تاريخ = 2015
| last7 = Choi
| الأول1 = M. H.
| first6 = M. A.
| last6 = Kamal
| الأول5 = N. S.
| الأخير5 = Rao
| الأول4 = M. K. A.
| الأخير4 = Khan
| الأول3 = Q.
| الأخير3 = Hasan
| الأول2 = K.
| الأخير2 = Ahmad
| doi-access = free
}}</ref> مثبطات مستقبلات الجلوكاجون إما أن تكون محايدة للجلوكاجون أو مضادات جزيئية صغيرة، وكلها تعتمد على مفهوم تفاعل معقد البروتين-الربيطة.<ref name="ReferenceA" />

== انظر أيضًا ==

* [[ثابت انحلال]].
* [[ربيطة (كيمياء حيوية)]].
* [[مستقبل (كيمياء حيوية)]].

== مراجع ==
<references responsive="" />{{شريط بوابات|علم الأحياء الخلوي والجزيئي|كيمياء حيوية}}
[[تصنيف:بروتينات]]
[[تصنيف:معقدات تناسقية]]