Кіріспе

MAFA (маст клеткасының функциясымен байланысты антиген) – II типті мембраналық гликопротеин, алғаш рет 2H3 RBL желісінің егеуқұйрықтардың шырышты қабықшасының типтік маст клеткаларының бетінде анықталды. Соңғы кезде адам мен егеуқұйрықтың MAFA гомологтары табылды, олар NK және T жасушаларында да (немесе тек қана) экспрессияланады. MAFA, адам мен егеуқұйрықтың шырышты қабықша маст клеткаларында ғана емес, сонымен қатар осы организмдердің серозалық маст клеткаларында да 1 типті Fcɛ рецепторларымен тығыз байланысты. Ол кальций иондары үшін арна ретінде жұмыс істей алады, сондай-ақ кейбір жасуша процестерін тежеу үшін басқа рецепторлармен өзара әрекеттеседі. Оның функциясы оның ерекше құрылысына негізделген, онда оның функцияларын іске асыруға мүмкіндік беретін көптеген ерекше мотивтер мен тізбектер бар.

Эксперименттік зерттеу

MAFA алғаш рет 1988 жылы Энрике Ортега мен Израиль Пехт 1-түрлі Fcɛ рецепторларын (FcɛRI) және осы рецепторлардың жасушалық мембранада жұмыс істеуіне мүмкіндік беретін Ca2+ арналарын зерттеген кезде табылды. Ортега мен Пехт егеуқұйрық маст жасушаларының RBL 2H3 штаммында моноклоналды антиденелердің сериясын қолдану арқылы тәжірибе жүргізді. Тәжірибелер барысында, белгілі бір жауапты антиденені табуға тырысқанда, G63 моноклоналды антиденесі осы егеуқұйрық маст жасушаларындағы FcɛRI рецепторларымен байланысты жасушалық секрецияны тежеу арқылы жауап беретіні анықталды. G63 антиденесі ингибициялық процеске себеп болатын мембраналық рецептор ақуызына байланысты. Нақтырақ айтқанда, ингибиция G63 антиденесі мен гликопротеиннің өзара байланысуы арқылы жүзеге асты, нәтижесінде қабыну медиаторларының түзілу процестері, жасушаға Ca2+ сіңіру және фосфатидилинозиттердің гидролизі тоқтатылды. Бұл қалыпты FcɛRI жауабының биохимиялық ингибициясына әкелді. Сәйкес рецептор ақуызы оқшауланып, зерттелді, онда оның өзара байланысқанда FcɛRI рецепторларын жергіліктілендіретін конформациялық өзгеріске ие екені анықталды. Осы нәтижелерге сүйене отырып, Ортега мен Пехт жаңадан ашылған ақуызды Маст жасушасының функциясымен байланысты антиген немесе қысқаша MAFA деп атады.

CRD аймағы

MAFA-ның C ұшы 114 аминқышқылынан тұрады және углеводты тану домені, немесе қысқаша CRD деп аталатын ерекше аймаққа ие. Аты айтқандай, осы аймақта әртүрлі углеводтар мен сигналдық молекулалар танылады және ақуызға байланысады. Бұл CRD жоғары сатыдағы эукариоттарда кездесетін көптеген басқа гликопротеиндерде де кездеседі. CRD 15 аминқышқылынан тұратын сақталған тізбекпен ерекшеленеді, онда келесідей аминқышқылдары бар: екі глицин қалдығы, екі лейцин қалдығы, бес триптофан қалдығы және алты цистеин қалдығы. Бұл қалдықтар өзара әрекеттесу арқылы WIGL және CYYF мотивтері сияқты әртүрлі мотивтердің қалыптасуына көмектеседі. Осы тізбектегі барлық аминқышқылдары полярлы болып келеді және иммунорецепторлық тирозинге негізделген тежегіш мотивтің (ITM) құрамына кіреді. Бұл ITIM MAFA рецептор ақуызын II типті гликопротеин ретінде ғана емес, сонымен қатар тежегіш рецептор ретінде жіктеуге мүмкіндік береді.

Баламалы тігіс

Кодты мРНК-ға транскрипциялағаннан кейін, MAFA желісі де альтернативті спилингтен өтетіні анықталды, бұл MAFA ақуызының әртүрлі формаларын аударуға және бұрын талқыланған көптеген айырмашылықтарға себеп болды. Осы кодтың бір түрі MAFA ақуызының трансмембраналық бөлігін жойып, ерітілмелі нұсқаның жасалуына әкеледі, бұл осы ақуызға тән ерекшелік және ғалымдарға осы альтернативті спилинг идеясын басқа маст жасушаларының трансмембраналық ақуыздарына да қолдануға мүмкіндік берді. Ақуыз аударылғаннан кейін, ол ER-ден Гольджи аппаратына, содан кейін жасуша мембранасына еніп, онда интеграцияланып, өзінің қызметін бастайды.

Каналды пайдалану

Ортега мен Пехттің анықтағандай, MAFA-ның басты функцияларының бірі – Ca2+ каналы ретінде жұмыс істеу. Бұл G63 антиденесі MAFA рецепторының аймағына байланысқанда кальций тежелуі байқалған экспериментімен дәлелденді. Сонымен қатар, MAFA екінші типті мембраналық гликопротеин болып табылады және конформациясын өзгерту арқылы жасушаға әртүрлі мөлшерде кальцийтің енуіне мүмкіндік береді. Осының нәтижесінде MAFA рецептор молекуласы ретінде де жұмыс істейді және маст жасушаларындағы түрлі процестерді тежеуге қабілетті. Атап айтқанда, бұл тежелудің бір бөлігі ақуыздың C ұшындағы, яғни жасушадан тыс матрицада орналасқан SIYSTL мотивімен байланысты. Бұл мотив тирозин қалдықтарына толы, олардың кейбіреулері фосфорилданған. Осы қалдықтардағы фосфорилдану MAFA-ның әртүрлі биохимиялық процестерді тежеуіне негізгі себеп болады.

FcɛRI

MAFA ақуызы жасушалық мембранадағы агрегаттар мен липидтік аралдар арқылы FcɛRI рецепторларымен де тығыз байланысады. Осы агрегаттық құрылымдарды қалыптастыру арқылы MAFA-ның құрылымы өзгереді, осылайша ол FcɛRI рецепторларымен толыққанды өзара әрекеттеседі, сондықтан G63 моноклональды антиденелерімен байланыса алмайды және мембрана арқылы таралуына кедергі келтіреді. MAFA функциясының тежелуімен қатар FcɛRI рецепторы да тежеледі, яғни стимул оның рецепторына байланысса да, FcɛRI әдеттегідей фосфатидилинозиттердің гидролизіне себеп болмайды. Сондықтан, осы ірі кластерлерді қалыптастыру арқылы MAFA және FcɛRI рецепторларының функциясы тежеледі, бұл жасуша ішіндегі сигналдық процестердің одан әрі тежелуіне алып келуі мүмкін. Тіпті MAFA FcɛRI-мен күшті өзара әрекеттеспесе де, маст жасушасының мембранасында осы екі рецептордың арасында табиғи өзара әрекеттесулер болады, нәтижесінде олардың ешқайсысының функциясын едәуір өзгертпей MAFA FcɛRI кешендерінің шағын мөлшері табылады. MAFA мен FcɛRI-дің өзара әрекеттесуі мен жинақталуының нақты механизмі әлі анықталған жоқ.

Жасушалық цикл

Басқа белоктармен өзара әрекеттесумен қатар, MAFA тек өзінен тұратын агрегаттарды құрауы мүмкін, олар оны ашуға қатысқан G63 моноклональды антиденесімен немесе оның клеткадан тыс кешеніне байланысты F(ab')2 антиденесінің бөліктерімен шақырылады. Осы MAFA топтарын құру арқылы жасуша циклінің процестерін тежеу және митоздың немесе ДНК көшірмесінің (репликациясының) алдын алу анықталды. Нақтырақ айтқанда, бұл құрылым жасуша цикліне қатысатын әртүрлі циклиндер мен белоктардың тирозин фосфорилирленуін күшейтеді. Фосфорилирленген екі негізгі белок – p62DOK және инозитол фосфатаза SHIP, бұл осы белоктар қатысатын төменгі ағыстағы процестерді одан әрі өзгертеді. p62DOK үшін фосфорилирлеу процесі RasGAP-қа байланыстыруды күшейтеді, ол Ras ақуызының қызметін тежеуге, GTPase белсенділігін және GDP байланысын тудыруға, соның салдарынан Ras функционалдығын тежеуге қызмет етеді. Ras-ты тежеу арқылы, жасуша циклінің кейбір ақуыздарын қамтитын ДНК транскрипциясын ынталандыру да тоқтатылады. Инозитол фосфатаза SHIP үшін фосфорилирлеу Shc-ге байланыстың артуына әкелді, ол әдетте жасуша циклі кезінде Sos1-ге байланысқан күйде болады. Sos1 және SHIP екеуі де Shc-ге бәсекелес түрде байланысады, ал фосфорилирлеу кезінде Shc-ге жақындық (аффинитет) жоғарылағанда Sos1 байланысы күрт төмендейді. Бұл қатынас Sos1 байланысының төмендеуі жасуша циклін тоқтатумен байланысты екенін көрсетеді, бірақ бұл тежелудің механизмі әлі анықталған жоқ.

Баламалы нысандар

MAFA баламалы шплицингке байланысты бірнеше түрде кездесуі мүмкін, және олардың бірі – ақуыздың ерітілмелі түрі, онда оның трансмембраналық бөлігі аудармаланбаған және модификацияланбаған. MAFA-ның осы түрі жасушалық мембранадан шығып, лизосомалармен ыдыратылмай немесе бұзылмай жасушадан тыс матрицаға таралуы мүмкін, яғни ол адам жасушаларында белгілі бір функцияларды атқарады. Осы ақуыздардың гликозилдеу дәрежесі және нақты қызметі әлі толық анықталған жоқ, бірақ олар кальций деңгейін қалыпта ұстауға көмектеседі және осы туырма жасушаларындағы қабыну медиаторларының түзілуін шектеуге қатысады деген гипотеза бар. Осы баламалы формалар туралы көп мәліметтер әлі ашылу күтуде.