Кіріспе
Адамда кездесетін сүтқоректілер ақуызы Вискотт-Олдрич синдромы ақуызы (WASp) – адамда WAS генімен кодталған және гематопоэтикалық жүйенің жасушаларында өрнектелетін 502 аминқышқылынан тұратын ақуыз. Белсенді емес күйде WASp өзінің C ұшына жақын тізбектерімен N ұшына жақын аймаққа байланысып, өзін-өзі тежеу (автоингибиция) конформациясында болады. Оның белсенділігі CDC42 және PIP2 әрекеттеріне байланысты, олар бұл өзара әрекеттесуді бұзып, WASp ақуызын "ашады". Бұл WASp C терминалына жақын орналасқан, Arp2/3 кешенімен байланысып, оны белсендіретін доменді ашады. Белсенді Arp2/3 жаңа F-актинді нуклеациялайды. WASp – кеңінен өрнектелетін N-WASp (нейрондық Вискотт-Олдрич синдромы ақуызы), SCAR/WAVE1, WASH, WHAMM және JMY гендер отбасының негізін қалаушысы. WAML (WASP және MIM-ге ұқсас), WAWH (WH1 домені жоқ WASP) және WHIMP (Мембраналық өскіндердегі WAVE гомологиясы) жақында ғана ашылды.
The Wiskott–Aldrich syndrome protein (WASp) is a 502 amino acid protein expressed in cells of the hematopoietic system that in humans is encoded by the WAS gene. In the inactive state, WASp exists in an autoinhibited conformation with sequences near its C terminus binding to a region near its N terminus. Its activation is dependent upon CDC42 and PIP2 acting to disrupt this interaction, causing the WASp protein to 'open'. This exposes a domain near the WASp C terminus that binds to and activates the Arp2/3 complex. Activated Arp2/3 nucleates new F actin. WASp is the founding member of a gene family which also includes the broadly expressed N WASP (neuronal Wiskott–Aldrich syndrome protein), SCAR/WAVE1, WASH, WHAMM, and JMY. WAML (WASP and MIM like), WAWH (WASP without WH1 domain), and WHIMP (WAVE Homology in Membrane Protrusions) have more recently been discovered.
Құрылымы мен қызметі
Вискотт-Олдрич синдромы (WAS) ақуыздар тобы ұқсас домендік құрылыммен ерекшеленеді және жасуша бетіндегі рецепторлардан актин цитоскелетіне сигналдарды жіберуге қатысады. Әр түрлі мотивтердің болуы олардың көптеген түрлі стимулдармен реттелетінін және көптеген ақуыздармен өзара әрекеттесетінін көрсетеді. Бұл ақуыздар тікелей немесе жанама түрде актин талшықтарының құрылуын реттейтін шағын GTPase CDC42 және цитоскелетті ұйымдастыру кешені Arp2/3-ке байланысады. WASp отбасы ақуыздарына WASp, N WASp, SCAR/WAVE, WHAMM және WASH кіреді. Олардың барлығы C-терминалды VCA (верпролин, орталық, қышқыл) доменін бөліседі, онда олар актиннің бастамалау кешенімен (ARP2/3) өзара әрекеттеседі және терминалды домендерімен ерекшеленеді. WASp және N WASP аналогтары болып табылады, олар N-терминалды EVH1 доменін, C-терминалды VCA доменін және орталық B және GBD (GTP байланыстыратын домен) домендерін қамтиды. WASp гематопоэтикалық жасушаларда ғана экспресстеледі, ал нейрондық WASp (N WASp) кеңінен таралған. N WASp-да оның реттелуі үшін маңызды шығыс аймағы мен бақылау аймағы бар. Шығыс аймағы VVCA домені деп аталады. Ол белоктың C-терминалды жағына орналасқан және төрт мотивтен тұрады: екі верпролин гомологиялық мотиві (VV) актин мономерлерін байланыстырып, оларды Arp2/3-ке жеткізеді; орталық домен (C) бұрын кофилинмен байланысқан деп есептелген, бірақ қазір V домендері мен актин мономерлері арасындағы, сондай-ақ А домені мен Arp2/3 арасындағы өзара әрекеттестікті күшейтеді деп саналады; ал қышқыл мотив (A) Arp2/3-ке байланысады. Жеке алғанда, VCA аймағы тұрақты түрде белсенді. Алайда, толық ұзындығындағы N WASp-та бақылау аймағы VCA доменінің белсенділігін тежейді. Бақылау аймағы N WASp-тың N-терминалды жағында орналасқан. Бақылау аймағында CDC42 байланыстыратын домен (GBP) және PIP2 байланыстыратын домен (B) бар, екеуі де N WASp-тың дұрыс реттелуі үшін маңызды. WASp миелоидты және лимфоидты иммундық жасушалардағы әртүрлі функциялар үшін қажет. Олардың көптегені, мысалы, фагоцитоз және подсомалардың қалыптасуы, актин талшықтарының полимерленуін реттеудегі рөлімен байланысты. WASP-тың басқа функциялары антиген рецепторының немесе интегралдың белсенділігінен кейін тиімді сигналдық кешендерді құрастыру үшін мұқтаж болатын іргетас ақуызы ретіндегі оның қызметіне байланысты. Әсіресе NK жасушаларында ол иммундық синапстың қалыптасуына және NK жасушаларының цитотоксикалық әсері үшін перфориннің иммундық синапсқа поляризациялануына қатысады. WASp болмаған немесе мутацияланған Т және В жасушаларында иммундық синапстың қалыптасуына және TCR/BCR төменгі ағыстағы сигналдануына да әсер етеді.
Клиникалық маңызы
Вискотт-Олдрич синдромы – сирек кездесетін, тұқым қуалайтын, Х-хромосомасына байланысты, рецессивті ауру, иммундық жүйедегі бұзылыстармен және микротромбоцитопениямен сипатталады. Бұл ауру WASp геніндегі мутациялардың салдарынан туындайды. WASp генінің өнімі – цитоплазмалық ақуыз, ол гематопоэтикалық жасушаларда ғана экспрессияланады. Вискотт-Олдрич синдромымен ауырған пациенттерде сигнал беру және цитоскелеттік аномалиялар байқалады. Альтернативті промотордың қолданылуы нәтижесінде пайда болған, өзгеше 5' UTR тізбегін қамтитын транскрипт варианты сипатталған, бірақ оның толық ұзындығы әлі белгісіз. WASp – WASp генінің өнімі, ал WASp геніндегі мутациялар Вискотт-Олдрич синдромына (Х-хромосомасына байланысты ауру, көбінесе еркектерге әсер етеді және тромбоцитопения, экзема, қайталанатын инфекциялар, кішкентай тромбоциттер сияқты белгілерімен көрінеді) алып келуі мүмкін. WASp-қа әсер ететін, ақуыздың белсенділігін азайтатын басқа мутациялар Х-хромосомасына байланысты тромбоцитопенияны (XLT) тудырады, онда ағын цитометриясы арқылы ақуыз деңгейін анықтау мүмкін. Классикалық Вискотт-Олдрич синдромын тудыратын мутациялардың көпшілігі ақуыздың WH1 доменінде орналасқан және WASp-мен өзара әрекеттесетін ақуызбен байланысуға әсер етеді. GBD доменіндегі мутациялар автоингибицияны бұзады және тұрақты түрде белсенді, дұрыс бүктелмеген ақуызға алып келеді. WAS және XLT-ден айырмашылығы, бұл жағдайда WASp ақуызы қалыпты және белсенді болады. Белсенді WASp актин филаменттерінің ядроға жиналуына себеп болады, бұл мерзімінен бұрын апоптозға, анеуплоидияға және цитокинез процесінің бұзылуына әкелуі мүмкін. Бұл өз кезегінде миелодисплазия мен Х-хромосомасына байланысты нейтропенияға алып келеді. Вискотт-Олдрич синдромын емдеуге арналған перспективті гендік терапия – OTL 103, функционалды WASp өндіру үшін линзивирустық вектормен трансфекцияланған аутологты CD34+ лимфоциттерін пайдаланады. 2021 жылғы мәліметтер бойынша, OTL 103 Италияның Милан қаласындағы Сан Рафаэле ауруханасында І/ІІ фазалық клиникалық сынақтардан өтуде.