ميوستاتين

هو بروتين يرمز في البشر بواسطة جين MSTN. الميوستاتين هو ميوكين ينتج ويطلق بواسطة الخلايا العضلية ويعمل على خلايا العضلات لتثبيط نمو العضلات. الميوستاتين هو عامل تمايز النمو المفرز وهو عضو في عائلة بروتين TGF بيتا.يجمع الميوستاتين وينتج في العضلات الهيكلية قبل إطلاقه في مجرى الدم. تأتي معظم البيانات المتعلقة بتأثيرات الميوستاتين من الدراسات التي أجريت على الفئران.تمتلك الحيوانات التي تفتقر إلى الميوستاتين أو تعالج بمواد تمنع نشاط الميوستاتين كتلة عضلية أكبر بشكل ملحوظ. علاوة على ذلك، فإن الأفراد الذين لديهم طفرات في كلتا نسختين من جين الميوستاتين يكون لديهم كتلة عضلية أكبر بكثير وأقوى من الطبيعي. هناك أمل في أن الدراسات التي أجريت على الميوستاتين قد يكون لها تطبيقات علاجية في علاج أمراض الهزال العضلي مثل الحثل العضلي.
الاكتشاف والتسلسل
اكتشف الجين المشفر للميوستاتين في عام 1997 من قبل علماء الوراثة سي-جين-لي وأليكساندر مكفيرون الذين أنتجوا سلالة من الفئران التي تفتقر إلى الجين، ولديها ما يقرب من ضعف عضلات الفئران العادية. سميت هذه الفئران فيما بعد بالفئران العظيمة.جرى التعرف على أوجه القصور التي تحدث بشكل طبيعي في الميوستاتين بأنواع مختلفة في بعض السلالات، على سبيل المثال: الأغنام، والكلاب، والبشر. في كل حالة تكون النتيجة زيادة كبيرة في كتلة العضلات.
الهيكلية وآلية العمل
يتكون الميوستاتين البشري من وحدتين فرعيتين متطابقتين، تتكون كل منهما من 109 (تدعي قاعدة بيانات NCBI أن الميوستاتين البشري هو 375 بقايا طويلة) من مخلفات الأحماض الأمينية [لاحظ أن الجين كامل الطول يشفر بروتين 375AA الذي يعالج بروتينيًا إلى شكله النشط الأقصر]. إجمالي وزنها الجزيئي 25.0 كيلو دالتون. يكون البروتين غير نشط حتى يشق البروتياز طرف NH2، أو جزء المؤيد للمجال من الجزيء، ما ينتج عنه ثنائي COOH النشط. يرتبط الميوستاتين بمستقبلات أكتيفين من النوع الثاني، ما يؤدي إلى تسيير أي من المستقبلات القلبية Alk-3 أو Alk-4. يقوم هذا المستقبِل بعد ذلك ببدء سلسلة إشارات خلوية في العضلات تتضمن تنشيط عوامل النسخ في عائلة SMAD - SMAD2 وSMAD3. ثم تحفز هذه العوامل تنظيم الجينات الخاصة بالميوستاتين. عند تطبيقه على الخلايا العضلية، يمنع الميوستاتين تكاثرها ويبدأ في التمايز أو يحفز الهدوء.في العضلات الناضجة، يثبط الميوستاتين Akt، وهو كيناز كافٍ للتسبب في تضخم العضلات، جزئيًا من خلال تنشيط تخليق البروتين مع تحفيز إنتاج يوبيكويتين ليغاسيس، وهي بروتينات تنظم انهيار بروتين العضلات. ومع ذلك، فإن Akt ليست مسؤولة عن جميع التأثيرات المفرطة للتضخم العضلي الملحوظة، والتي يتوسطها عن طريق تثبيط الميوستاتين. وهكذا يعمل الميوستاتين بطريقتين: عن طريق تثبيط تخليق البروتين الذي يسببه Akt وتحفيز تحلل البروتين الذي ينظمه اليوبيكويتين.