به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، تلومراز آنزیمی است که در نگهداری تلومرها نقش دارد. کوتاه شدن تلومر به دلیل مشکل تکثیر انتهایی تهدیدی برای یکپارچگی ژنوم همه یوکاریوت‌ها است. تلومراز در داخل سلول‌ها به تعداد بی شماری از برهمکنش‌های پروتئین-پروتئین و RNA-پروتئین برای جمع آوری و تنظیم عملکرد هولوآنزیم تلومراز بستگی دارد. این فعل و انفعالات در یوکاریوت‌های مدل، مانند انسان، مخمر، و تک یاخته مژک دار معروف به Tetrahymena thermophila به خوبی مورد مطالعه قرار گرفته است. شواهد در حال ظهور همچنین نشان می‌دهند که یوکاریوت‌های با شاخه‌های عمیق، مانند پروتیست انگلی Trypanosoma brucei، برای تجمع و عملکرد تلومراز خود، به پروتئین‌های جدید متصل به RNA نیاز دارند. 
 برهم کنش‌های پروتئینی ریبونوکلئوپروتئین تلومراز
پروتئین‌های برهم‌کنش تلومراز هسته در یوکاریوت‌ها
پروتئین TERT شامل چهار دمین عملکردی مهم است. این دمین ها، دمین N ترمینال ضروری تلومراز (TEN)، دمین اتصال به RNA تلومراز (TRBD)، دمین رونوشت معکوس (RT) و دمین پسوند ترمینال C (CTE) هستند. مولکول TR، مانند پروتئین TERT، حاوی دمین‌های ساختاری مهمی است که نقش کلیدی در فعالیت و تنظیم تلومراز ایفا می‌کند. این دمین‌های عملکردی مهم شامل مین الگو، عنصر مرزی الگو، گره کاذب و دمین CR4/5 است. تعدادی از این حوزه‌های عملکردی مهم نیز نقش کلیدی در تعامل و اتصال TERT-TR دارند. یافت شد که دمین TEN و TRBD TERT به دمین TR CR4/5 و گره کاذب برای ترویج تجمع تلومراز متصل می‌شود.
برهمکنش تلومراز با پروتئین‌های متصل شونده به RNA و چاپرون‌های RNA
هولوآنزیم کامل تلومراز در یوکاریوت‌ها از انواع پروتئین‌های جانبی تشکیل شده است و می‌تواند در طبیعت پویا باشد. یک کلاس بسیار مهم از پروتئین‌های برهم کنش، پروتئین‌های متصل شونده به RNA هستند. این پروتئین‌ها به مولکول TR متصل می‌شوند و با آن تعامل دارند، که داربست ساختاری بزرگی را برای مجتمع هولوآنزیم تلومراز فراهم می‌کند. در این بخش، نقش پروتئین‌های متصل شونده به RNA و چاپرون‌های RNA در تنظیم تلومراز در سراسر گونه‌های یوکاریوتی نماینده را برجسته و مورد بحث قرار داده خواهد شد.
فن آوری‌های مورد استفاده برای شناسایی برهم کنش‌های کلی هولوآنزیم‌های تلومراز
شناسایی پروتئین‌های برهم کنش پروتئین مورد نظر برای درک عملکرد پروتئین در داخل سلول و نحوه تنظیم آن حیاتی است. مجموعه کلی از برهم کنش‌های یک پروتئین مورد علاقه "اینتراکتوم" نامیده می‌شود. پروتئومیکس مبتنی بر طیف سنجی جرمی یک فناوری به سرعت در حال توسعه است که به طور معمول برای مطالعه برهمکنش‌های پروتئین جهانی استفاده می‌شود. این فن‌آوری‌های پروتئومیکس برای ارگانیسم‌های یوکاریوتی مختلف برای مطالعه برهمکنش‌های جهانی تلومراز استفاده شده‌اند. در این بخش، کاربردهای موفق پروتئومیکس مبتنی بر طیف سنجی جرمی را برای به دست آوردن بینش جدیدی در مورد برهم کنش های تلومراز شرح خواهیم داد.
پروتئین‌های اتصال به RNA در مراحل بلوغ و پردازش RNA تلومراز
پردازش RNA تلومراز و بیوژنز
مولکول TR یکی از واگراترین اجزای هولوآنزیم تلومراز در میان انواع گونه‌های یوکاریوتی است. TR می‌تواند در اندازه، ترکیب توالی و ساختار در بین یوکاریوت‌ها متفاوت باشد. این تنوع یک سوال جالب را ایجاد می‌کند که چگونه این مولکول‌های متنوع TR بوجود آمدند. یکی از مدل‌های مورد استفاده برای کسب حوزه‌های عملکردی مهم TR از هولوآنزیم تلومراز سرچشمه می‌گیرد. این مدل پیشنهاد می‌کند که وقتی اجداد باستانی مرتبط با TRهای مدرن یک منطقه قالب داخلی را به دست می‌آورد، تشکیل یک مرز فیزیکی به شکل عنصر مرزی الگو (TBE) را ضروری می‌کند.
پروتئین‌های اتصال دهنده به RNA الومرازی و فعالیت تلومراز
در میان تمام حوزه‌های TR شناسایی‌شده در یوکاریوت‌ها، عناصر دمین هسته TR و CR4/5 برای فعالیت آنزیمی تلومراز مورد نیاز هستند. هسته کاتالیزوری TR از دمین الگو تشکیل شده است که توسط پروتئین TERT برای افزودن تکرار DNA تلومری به شیوه‌ای خاص برای گونه استفاده می‌شود. علاوه بر TERT، پروتئین‌های تلومریک نیز می‌توانند با RNA تلومراز (TR) مرتبط شوند. به عنوان مثال، پروتئین مرتبط با تلومراز TEP1، همولوگ پروتئین تلومراز P80 Tetrahymena، به طور خاص با TERT و TR تعامل دارد، اما برای فعالیت تلومراز ضروری نیست. در پستانداران، TRF2 یک پروتئین اتصال دهنده تلومر است که با TR تعامل می‌کند و فعالیت تلومراز را در انتهای کروموزوم تنظیم می‌کند. علاوه بر این، پروتئین‌های متصل به RNA نیز می‌توانند به TR متصل شوند و بر فعالیت تلومراز تأثیر بگذارند. پیش از این، یک پروتئین لا مربوط به تلومراز خاص از خانواده‌ای از چاپرون‌های RNA، P65، در Tetrahymena شناسایی شد و نشان داده شد که برای مونتاژ RNP تلومراز با اتصال و ایجاد تغییرات ساختاری در TR مورد نیاز است. NMR و ساختارهای کریستالی شواهدی را ارائه کرده‌اند مبنی بر اینکه دمین C ترمینال p65 با ساقه IV Tetrahymena TR تعامل دارد. تحقیقات بیشتر نقش p65 را در تحریک فعالیت تلومراز با ایجاد پل ارتباطی بین TR و TERT نشان داده است. Pof8 پروتئین دیگری از خانواده La است که در مخمر شکافت S. pombe شناسایی شده است که می‌تواند مستقیماً با مولکول TR تعامل داشته باشد. با این حال، بر خلاف p65 در T. thermophila، Pof8 گره کاذب حفظ شده را تشخیص می‌دهد، یک ناحیه از نظر کاتالیزوری ضروری در TR، و کمپلکس Lsm2-8 را تا انتهای 3' استخدام می‌کند. در تلومراز انسانی، پروتئین هولوآنزیم TCAB1، که به hTR CR4/5 متصل می‌شود، برای فعالیت تلومراز مورد نیاز است.
تلومراز راه حل سلول‌ها برای مشکل تکثیر نهایی است. فعالیت آنزیمی تلومراز برای حفظ یکپارچگی ژنومی مجموعه متنوعی از یوکاریوت‌ها حیاتی است. تلومراز یک پروتئین منفرد نیست، بلکه از بسیاری از فاکتورهای کمکی تشکیل شده است که به یکدیگر متصل می‌شوند تا هولوآنزیم کامل تلومراز را در داخل سلول‌ها تشکیل دهند. یک کلاس کلیدی از پروتئین‌های برهم کنش، که با تلومراز مرتبط هستند، پروتئین‌های متصل شونده به RNA هستند. این پروتئین‌ها متنوع هستند و در طیف وسیعی از فرآیندهای RNA و مسیرهای بیوژنز عمل می‌کنند. این برهم کنش‌ها اغلب در بین گونه‌ها به دلیل تفاوت‌هایی که از بیوژنی‌های متمایز TR و مسیرهای پردازش در گونه‌های مختلف یوکاریوتی ناشی می‌شوند، متفاوت هستند. نقشی که این پروتئین‌های متصل‌شونده به RNA در تنظیم تلومراز و پردازش TR ایفا می‌کنند، در زمینه Tetrahymena، انسان و مخمر، که همگی یوکاریوت‌های مدل هستند، به خوبی مورد مطالعه قرار گرفته است. پروتئین‌های متصل‌شونده به RNA تلومراز می‌توانند به RNA متصل شده و آن را تثبیت کنند و از تخریب آن جلوگیری کرده و از دسترسی آن برای تجمع و فعالیت تلومراز اطمینان حاصل کنند.
پایان مطلب/