Кіріспе

Homo sapiens түріндегі белокты кодтаушы ген. Периферин – негізінен шеткі жүйке жүйесі нейрондарының ішінде экспрессияланатын III типті аралық жіпшелі ақуыз. Ол сондай-ақ, омыртқалық моторлық нейрондар сияқты, шеткі құрылымдарға проекциялары бар орталық жүйке жүйесі нейрондарының ішінде де табылады. Оның мөлшері, құрылымы және ақуыз мотивтерінің тізбегі/орналасуы десмин, виментин және глиальды фибриллярлы қышқылды ақуыз сияқты III типті аралық жіпшелі ақуыздарға ұқсас. Бұл ақуыздар сияқты, периферин де өзін-өзі жинап, гомополимерлі жіпшелі желілерді (периферин ақуызының димерлерінен құралған желілер) құра алады, бірақ ол кейбір нейрондық типтерде нейрофиламенттермен гетерополимерленуі мүмкін. Адамда бұл ақуыз PRPH генімен кодталады. Перифериннің даму кезінде нейриттердің ұзаруына және жарақат алғаннан кейін аксондардың регенерациясына қатысы бар деп есептеледі, бірақ оның нақты функциясы белгісіз. Ол сондай-ақ амиотрофиялық бүйірлік склерозға (АБС) тән негізгі нейропатологиялармен байланысты, бірақ нейрофиламенттер мен перифериннің АБС-қа қалай әсер ететінін зерттеуге қарамастан, олардың осы аурудағы рөлі әлі анықталмаған.

Тарих

Перфирин, алғаш рет 1984 жылы осылай аталған, 1990 жылға дейін 57 кДа нейрондық аралық жіпше ретінде де белгілі болды. 1987 жылы тағы бір ерекше перифериялық орналасқан торлық таяқша ақуызына да периферин деген ат берілді. Осы екеуін шатастырмау үшін, екінші ақуыз периферин 2 немесе периферин/РДС (торлық дегенерацияның баяу жылдамдығы) деп аталады, оның орналасқан жеріне және торлық аурулардағы рөліне байланысты.

Құрылымы мен қасиеттері

Периферин нейробластома жасушаларының желілерінде және егежан феохромоцитома жасушаларында басты аралық жіпше ретінде табылды. Ол виментин, глиальды фибрилляциялық қышқыл ақуыз және десминмен гомологиясы бойынша гендік құрылымы мен кодтау тізбегіне сәйкес ІІІ типті аралық жіпше ақуызы ретінде жіктеледі. Барлық аралық жіпше ақуыздары үш негізгі доменнен тұратын ортақ екінші құрылымға ие, олардың ең сақталғансы – орталық α спиральді таяқ домені. Бұл орталық орам спиральді емес бас (N-терминалы) және құйрық (C-терминалы) домендерімен жабылады. α спиральді таяқ доменінде гидрофобты аминқышқылының қайталама сегменттері бар, яғни әрбір жеті аминқышқылының бірінші және төртінші қалдықтары көбінесе поляр емес болады. Бұл ерекше құрылым екі аралық жіпше полипептидінің бір-бірімен оралып, «гидрофобтық тығыздықты» құруына мүмкіндік береді. Таяқ сонымен қатар, қышқыл және негіздік қалдықтардың белгілі бір орналасуын қамтиды, олардың көпшілігі 4 аминқышқылынан бөлініп орналасқан. Бұл арақашықтық иондық байланыс көпірлерінің қалыптасуына қолайлы, олар α спиральді таяқтың ішкі тізбектік өзара әрекеттесу арқылы тұрақтандыруына қызмет етеді. Таралатын фибробластар мен дифференциалданатын нерв жасушаларындағы желі құрастыру зерттеулері көрсеткендей, бөлшектер кинезин мен динеинге тәуелді түрде микротүтікшелер бойымен қозғалады, ал таралу жалғасқанда бөлшектер аралық жіпшелерге полимерленеді.

Тіндердің таралуы

Периферин перифериялық жүйке жүйесіндегі нейрондардың клеткалық денесінде және аксондарында кеңінен экспрессияланады. Оған кішкентай тамыр ганглиялық нейрондары, төменгі моторлық нейрондар, бас сүйек жүйкелерінің сезімдік және моторлық нейрондары, ганглиялар мен ішек жүйке жүйесіндегі автономды нейрондар жатады. Ол сондай-ақ орталық жүйке жүйесінде ми сабасы мен жұлынның шағын нейрондарының ішінде, шеткі құрылымдарға проекциялары бар нейрондарда экспрессияланады. Бұл құрылымдардың кейбіреулеріне гипоталамустың магноцеллюлярлық ядролары, понтин холинергиялық ядролары, кейбір мишақша ядролары және ми қабығындағы сирек кездесетін нейрондар жатады. Егешқұйрықтарда артқы және бүйірлік гипоталамустағы периферин экспрессиясын салыстыру артқы гипоталамуста экспрессияның алпыс есе жоғары екенін көрсетті. Бұл жоғары экспрессия егешқұйрықтың артқы гипоталамусының туберомамиллярлық нейрондарында перифериннің болуымен байланысты. Перифериннің нақты функциясы белгісіз. Даму кезінде периферин экспрессиясы аксондардың өсу фазасында ең жоғары болады және туғаннан кейін төмендейді, бұл даму кезінде нейриттердің ұзаруы және аксондардың бағытталуындағы рөлді көрсетеді. Аксоналды жарақаттан кейін, мысалы, моторлық нейрондар мен арқалық тамыр ганглияларында перифериялық аксотомияда экспрессия да артады. Бұл жоғарылау перифериннің аксонды жаңартуда да рөл атқаратынын білдіреді.

Реттеу механизмдері

Нервтік өсу факторы (NGF) периферинді реттеуде маңызды рөл атқарады. Ол PC12 және нейробластома жасушаларында периферин экспрессиясының транскрипциялық индукторы және посттрансляциялық регуляторы болып табылады. NGF-тің шақыру арқылы белсенділігі 5' фланкинг элементтері мен TATA қорапшасы және басқа да жоғары орналасқан элементтер, сондай-ақ теріс элементтегі басу арқылы жүзеге асады. Периферин экспрессиясын *in vivo* реттейтін нақты сигналдар белгісіз. Периферин генінің транскрипциясы арқалық тамыр ганглионының кіші және үлкен сенсорлық нейрондарында шамамен E10 күнінде белсендіріледі, ал мРНК туғаннан кейінгі 2-ші күнінен бастап және ересек жасқа дейін осы жасушаларда кездеседі. Транскрипциядан кейінгі механизмдер анықталатын периферин мөлшерін тек кіші жасушалармен ғана шектейді; алайда, арқалық тамыр ганглиялық нейрондарының перифериялық процестерінің зақымдануы үлкен жасушаларда мРНК мен анықталатын перифериннің пайда болуына әкеледі. Екінші вариант 1-ші экзондағы бір нүктелік мутация нәтижесінде аспартаттың тирозинге алмасуынан тұрады. Бұл нейрофиламент желісінің құралуына кері әсер етеді. Амиотрофиялық бүйірлік склероз кезінде байқалатын PRPH мутациялары белоктың 3D құрылымын өзгертеді. Осының салдарынан, мутант периферин әдеттегі жіп тәрізді желіні құрудың орнына агрегаттар түзеді.

Басқа клиникалық маңызы бар

Периферин жануарларда инсулинге тәуелді қант диабеті (немесе 1 типті қант диабеті) патологиясында рөл атқаруы мүмкін; бірақ адамдарда тікелей байланыс анықталған жоқ. Семіз емес диабетке шалдыққан тышқан моделінде периферин белгілі автоантиген ретінде табылды (Антигенді қараңыз). Аурудың бастапқы сатыларында периферинге реакция жасайтын B клеткаларының клондары да анықталды. Периферин перифериялық жүйке жүйесінде де, жас жануарларда инсуланың бета-жасушаларында да экспрессияланатындықтан, инсулинге тәуелді қант диабетінде перифериялық жүйке жүйесі элементтерінің және бета-жасушалардың жойылуы автореактивті периферинге иммундық жауаптың салдары болуы мүмкін.

Мүмкін болатын қолданулар

Қазіргі уақытта нейродегенеративті ауруларда периферин сияқты аралық жіпшелердің қатысу мүмкіндігі зерттелуде. Аралық жіпшелер мен басқа белоктардың өзара әрекеттесуі де қарастырылуда. Перифериннің протеинкиназа Cε-мен байланысы анықталды, ол оның жиналуына (агрегациялануына) себеп болып, апоптоздың артуына алып келеді. siRНК және протеинкиназа Cε қолданып, осы жиналуды (агрегацияны) және апоптозды реттеу мүмкін. Белок жиынтықтарының (агрегаттардың) пайда болуын анықтау және оларды таратудың жолдарын табу әлеуетті емдік шаралар үшін перспективалы бағыт болып табылады.