مجموعه اگزوزوم

مجموعهٔ اگزوزوم (یا مجموعهٔ PM/Scl که اغلب فقط اگزوزوم نامیده می‌شود) یک مجموعهٔ درون‌سلولی چندپروتئینی است که می‌تواند انواع مختلفی از مولکول‌های آران‌ای (ریبونوکلئیک اسید) را تجزیه کند. مجموعه‌های اگزوزومی هم در سلول‌های یوکاریوتی و هم در آرکی‌ها یافت می‌شوند، این در حالیست که در باکتری‌ها مجموعهٔ ساده‌تری به‌نام دگرادوزوم، عملکردهای مشابهی را انجام می‌دهد.

هستهٔ اگزوزوم شامل یک ساختار حلقوی شش‌گانه است که پروتئین‌های دیگر به آن متصل هستند. در سلول‌های یوکاریوتی، مجموعهٔ اگزوزوم در سیتوپلاسم، هسته و به‌ویژه هستک وجود دارد. سوبستراهای اگزوزوم عبارتند از آران‌ای پیام‌رسان آران‌ای ریبوزومی و بسیاری از گونه‌های آران‌ای‌های کوچک (small RNAs). اگزوزوم یک عملکرد اگزوریبونوکلئولیتیک دارد، به این معنی که آران‌ای‌ها را از یک انتها (در این مورد انتهای ۳') تجزیه می‌کند و در یوکاریوت‌ها نیز یک عملکرد اندوریبونوکلئولیتیک دارد، به این معنی که آران‌ای‌ها را در مکان‌هایی درون مولکول می‌شکافد.

چندین پروتئین در اگزوزوم، هدف اتوآنتی‌بادی‌ها در بیماران مبتلا به بیماری‌های خودایمنی خاص (به‌ویژه سندرم همپوشانی PM/Scl) هستند. علاوه بر این، جهش در مولفهٔ ۳ اگزوزوم باعث هایپوپلازی پونتوسربرال و بیماری نورون حرکتی نخاع می‌شود.

بیماری‌ها

خودایمنی 
مجموعهٔ اگزوزوم هدف اتوآنتی‌بادی‌ها در بیماران مبتلا به بیماری‌های خودایمنی مختلف است. این اتوآنتی بادی‌ها عمدتاً در افراد مبتلا به سندرم همپوشانی PM/Scl یافت می‌شوند، این بیماری یک بیماری خودایمنی است که در آن بیماران علائمی از اسکلرودرمی و پلی‌میوزیت یا درماتومیوزیت دارند. اتوآنتی‌بادی‌ها را می‌توان در سرم بیماران با روش‌های مختلف تشخیص داد. در گذشته، متداول‌ترین روش‌های مورد استفاده، ایمونودیفیوژن مضاعف با استفاده از عصارهٔ تیموس گوساله، ایمونوفلورسانس روی سلول‌های HEp-2 یا رسوب ایمنی از عصارهٔ سلول‌های انسانی بود. در سنجش ایمونوپسیتیشن با سرم‌های ضداگزوزوم مثبت، مجموعه‌ای از پروتئین‌ها رسوب می‌کنند. سال‌ها پیش از شناسایی مجموعهٔ اگزوزوم، این الگو را مجموعهٔ PM/Scl می‌نامیدند. ایمونوفلورسانس با استفاده از سرم‌های این بیماران معمولاً یک رنگ‌آمیزی معمولی از هستک سلول‌ها را نشان می‌دهد، که این موضوع، جرقه‌ای را برانگیخت که آنتی‌ژن شناسایی‌شده توسط اتوآنتی‌بادی‌ها ممکن است در سنتز ریبوزوم‌ها مهم باشد. اخیراً، پروتئین‌های اگزوزوم نوترکیب در دسترس قرار گرفته‌اند و از این پروتئین‌ها برای توسعهٔ ایمنی‌سنجی خطی (LIAs) و سنجش‌های ایمونوسوربنت مرتبط با آنزیم (ELISAs) برای شناسایی این آنتی‌بادی‌ها استفاده شده‌اند.

درمان سرطان 
نشان داده شده‌است که اگزوزوم توسط آنتی‌متابولیت فلوروراسیل، دارویی که در شیمی‌درمانی سرطان استفاده می‌شود، مهار می‌شود. این دارو یکی از موفق‌ترین داروها برای درمان تومورهای جامد است. در سلول‌های مخمر تیمارشده با فلوئورواوراسیل، نقایصی در پردازش آران‌ای ریبوزومی مشاهده شد که با مواردی که در هنگام مسدود شدن فعالیت اگزوزوم توسط راهبردهای زیست‌شناسی مولکولی مشاهده می‌شد، مشاهده شد. عدم پردازش صحیح آران‌ای ریبوزومی برای سلول‌ها کُشنده است و اثر آنتی‌متابولیک دارو را توضیح می‌دهد.

اختلالات عصبی 
جهش در مولفهٔ ۳ اگزوزوم باعث بیماری نورون حرکتی نخاعی در نوزادان، آتروفی مخچه، میکروسفالی پیش‌رونده و تأخیر رشد گسترده می‌شود که با هایپوپلازی پونتوسربلار نوع 1B سازگار است (PCH1B; MIM 614678).

فهرست زیرواحدها 

 در آرکی‌ها چندین پروتئین اگزوزوم در چندین نسخه وجود دارد تا هستهٔ کامل مجموعهٔ اگزوزوم را تشکیل دهد.
 در انسان، دو پروتئین مختلف را می‌توان در این موقعیت مرتبط دانست. در سیتوپلاسم سلول‌ها، Dis3L1 با اگزوزوم مرتبط است، در حالی‌که در هسته، Dis3 می‌تواند به کمپلکس هسته متصل شود.
 به فعالیت ریبونوکلئولیتیک کمپلکس کمک می‌کند.

جستارهای وابسته 

 پروتئازوم، دستگاه اصلی تجزیه‌کنندهٔ پروتئین در سلول‌ها
 پیرایشگر، مجموعه‌ای درگیر در پیرایش آران‌ای، که همچنین حاوی ساختار حلقهٔ اتصال آران‌ای است.

منابع

مطالعهٔ بیشتر

پیوند به بیرون 

 Structure of the human exosome at the RCSB Protein Data Bank
 Structure of an archaeal exosome at the RCSB Protein Data Bank
 Structure of an archaeal exosome bound to RNA at the RCSB Protein Data Bank
 Structure of the yeast exosome protein Rrp6 at the RCSB Protein Data Bank
 3D macromolecular structures of exosomes at the EM Data Bank(EMDB)

آران‌ای
ریبونوکلئازها
کمپلکس‌های پروتئین
نوکلئیک اسید