يوجد الفينكولين في خلايا الثدييّات وهو بروتين هيكلي خلوي يتوضّع في لويحات الالتصاق البؤريّة الّتي تكتنِف ارتباط جزيئات الالتصاق الإنتغرين بأكتين الهيكل الخلوي. تمّ اكتشافه بشكل مستقل بواسطة Benny Geiger [1] و كيث بوريدج,[2] سلسلته مشابهة بنسبة 20%-30% للكاتينين-α, الذي يقوم بذات الوظيفة. يتغيّر شكل بروتين الفينكولين عند ارتباطه بالتناوب مع التالين أو الأكتينين-α, و كنتيجةٍ تتغيّر خواصه الارتباطيّة. تحدث مورثة الفينكولين كنسخة وحيدة ويبدو أنّها لا تقوم بوظائف أكثر في حال غيابها. يحتاج أيضاً متخالفه الوصلي الميتافينكولين (انظر في الأسفل) إلى الفينكولين ليكون مثنويّاً مُتخالِفاً ويعمل بشكلٍ مستقلّ.
الفينكولين بروتين هيكلي خلوي يُرافِق المَواصِل خلية-خلية وخلية-نسيج خلالي، حيث يُعتقَد أنّ وظيفتَه كأحد البروتينات المتفاعلة المُكتنفة في تثبيت F-أكتين بالغشاء الخلوي. تمّ اكتشاف نسخ وصل متعاقبة متعدّدة لهذه المورثة, لكن لم يتم تحديد الثبوت البيولوجي لبعض الأشكال. يُبدي بروتين الفينكولين البشري تطابق تسلسلي بنسبة أكبر من 95% لبروتين الفينكولين لدى الدجاج.[3]
}}
الفينكولين بروتين هيكلي خلوي بوزن 117-كيلو دالتون، يتكوّن من 1066 حمض أميني. يحتوي البروتين على منطقة مِطرافيّة نتروجينيّة حمضيّة ومنطقة مِطرافيّة كربونيّة قاعديّة، يفصل بينهُما قطعة متوسِّطة غنيّة بالبرولين. يتألّف الفينكولين من منطقة رأسيّة كرويّة تحتوي على مواقع الارتباط بالتالين و ال α-أكتينين بالإضافة لموقع فَسفتَة التيروزين, بينما تحتوي منطقة الذّيل على مواقع ارتباط ل F-أكتين والباكسيلين و اللبيدات (غولدمان . 2001). بشكل أساسي، يوجد رأس مِطرافي نتروجيني يحتوي على 835 حمض أميني, مُنقسِم إلى أربعة أجزاء. يُربَط بالرأس المِطرافي الكربوني بواسطة منطقة رابطة.
يُسلِّط الاكتشاف الحديث للبنية ثلاثية الأبعاد الضوء على الكيفية الّتي يعدِّل بها هذا البروتين شكله ليُنجِز وظائف متنوّعة. مثلاً, الفينكولين قادر على تنظيم حركة الخلية عبر تعديل بسيط في شكله من فعّال إلى غير فعّال. عندما يكون بحالته غير الفعّالة، يتم وصف تعديل الفينكولين بأنّه تفاعل بين منطقتي الرأس والذيل. و عندما يتحوّل إلى الشكل الفعّال، كما عندما يثير التالين الارتباط، يتم فصل التفاعل الجزيئي الداخلي بين الرأس والذيل. بكلمات أخرى، عندما ترتبط مواقع ربط التالين في الحلزونات-α بالحزمة الحلزونية في منطقة الرأس من الفينكولين، يتم بدء عمليّة ’تحويل الحزمة الحلزونية‘, التي تؤدّي إلى إعادة تنظيم الحلزونات-α (α1-α-4), منتجةً خمس حزم حلزونية جديدة كليّاً. تمتد هذه الوظيفة أيضاً إلى الخلايا السرطانيّة وتنظيم حركتها وتكاثر السرطان إلى أجزاء أخرى من الجسم.
يحدث انتشار وحركة الخلية بالرغم من عملية ارتباط مستقبلات الإنتغرين على سطح الخلية مع جزيئات الالتصاق في المادة الخلاليّة. يتم ربط الفينكولين بالالتصاق البؤري والمُواصِل المُلتصِقة، وهي معقدّات مُنوّاة بخيوط الأكتين وروابط متصالبة بين الوسط الخارجي و الغشاء البلازمي و هيكل الخلية الأكتيني[4] (Xu. 1998). يتألّف المُعقد في الالتصاقات البؤريّة من بروتينات عديدة مثل الفينكولين و α-أكتين والباكسيلين والتالين، على السطح الخلوي الداخلي للغشاء البلازمي. بوصف أكثر نوعيّة، يرتبط المِطراف الأميني للفينكولين بالتالين، الذي بدوره يرتبط بالإنتغرين-β و يرتبط المِطراف الكربوكسيلي بالأكتين والشحوم الفوسفوريّة و المثنويّات المُتجانِسة المُكوِّنة للباكسيلين. يتم تنظيم ارتباط الفينكولين بالتالين والأكتين بواسطة عديدات الفوسفوإينوزيتيد ويُثبّط بواسطة الشحوم الفوسفوريّة الحمضيّة. ثُمّ يقوم المعقد بتثبيت خيوط الأكتين بالغشاء[5] (Ezzell. 1997). يؤثّر فقدان بروتين الفينكولين على وظائف خلوية متنوعة؛ فيعطّل تشكيل المعقد، ويمنع التصاق الخلية وانتشارها. يتظاهر غياب البروتين بنقص في انتشار الخلايا، مصحوب بانخفاض في تشكُّل ألياف التوتر وتشكُّل التصاقات بؤريّة قليلة وتثبيط امتداد الأرجل الكاذبة الصُفاحِيّة[6] (غولدمان . 2001). تم اكتشاف أنّ الخلايا مَعوزَة الفينكولين تمتلك مخاريط نمو متقدمة ببطء أكثر، بالإضافة إلى أرجل كاذبة خيطيّة وأرجل صُفاحِيّة أقل ثباتاً من النمط المُفرِط. بالاعتماد على البحث، تمّ افتراض أنّ عوز الفينكولين ربما ينقص التصاق الخلية عبر تثبيط تجمّع الالتصاق البؤري ومنع بلمرة الأكتين. من ناحية أخرى، ربما يعيد تعبير الفينكولين المُفرِط الالتصاق والانتشار عبر تعزيز إجلاب البروتينات الهيكلية الخلوية إلى معقد الالتصاق البؤري في موقع ارتباط الإنتغرين[5](Ezzell .1997). يبدو أنّ مقدرة الفينكولين على التفاعل مع الإنتغرين على الهيكل الخلوي في الالتصاق البؤري تكون حديّة من أجل التحكم بالميكانيكا الهيكلية الخلوية وانتشار الخلية وتشكل الأرجل الكاذبة الصُفاحيّة. إذاً, يبدو أنّ الفينكولين يلعب دور المفتاح في التحكّم الشكلي المُعتمِد على قدرته في تعديل وظيفة وبنية الالتصاق البؤري.
توجد مواقع ارتباط الفينكولين بشكل سائد في بروتين التالين والجزيئات الشبيهة به، مُمَكِّنَةً الفينكولين من الارتباط بالتالين، ومثبِّتةً المَواصِل النسيجيّة الخلويّة المتواسطة بالإنتغرين. ثُم يَربِط التالين الإنتغرين بأكتين الهيكل الخلوي. التسلسل التوافقي لمواقع ارتباط الفينكولين هو LxxAAxxVAxxVxxLIxxA, مع التكهُّن بأربع حلزونات متقابلة الزُّمر كبنية ثانويّة. تحجُب الثمالات الكارهة للماء التي تُظهِر مواقع ارتباط الفينكولين نفسها وتُدفن في قلب سلسلة من الحزم الحلزونية التي تُكوِّن قضيب التالين.[7]
تُعبِّر العضلات الملساء والعضلات الهيكلية ( و ربما بمدى منخفض في العضلة القلبية) في حالة تمايزها الخلوي الجيد (قلوص) معاً (برفقة الفينكولين) المُتخالِف الوصلي حيث تحمل إكزون فائض في منطقة الترميز 3, بالتالي ترميز شكل مُماثل شكلي أطول ميتافينكولين بوزن جزيئي ~150 كيلو دالتون - و هو بروتين تم اكتشاف وجوده في ثمانينات القرن العشرين.[8] تُؤدّي ترجمة القطعة المُرمَّزة (exon) الفائضة إلى زيادةٍ في الحموض الأمينية بمقدار 68 إلى 79 حمض أميني يتم حجبها بين الحلزونين I و II في منطقة الذيل المطرافي الكربوني. يرتبط اعتلال العضلة القلبية المتوسع الوراثي مجهول السبّب بالطفرات الحادثة في المنطقة المحجوبة.[9] يُقدَّر طول المنطقة المحجوبة في الميتافينكولين ب 68 حمض أميني عند الثدييّات و 79 حمض أميني عند الضفادع. Strasser.[10] تم مقارنة سلاسل الميتافينكولين من الخنزير والرجل والدجاج والضفدع، وتم اكتشاف أنّ المنطقة المحجوبة ذات قسمين: القسم الأوّل مُتغيّر والثاني محفوظ بشدّة. تتوضع كل المماثلات الشكليّة للفينكولين في بُنى الالتصاق العضليّة، مثل اللويحات الكثيفة في العضلات الملساء والأقراص المُقحمة في الخلايا العضليّة القلبيّة وبروتينات كوستامر (costamere)في العضلات الهيكلية.[11] تمتلك منطقة ذيل الميتافينكولين ألفة منخفضة لمنطقة الرأس بالمقارنة مع ذيل الفينكولين. في حالة الميتافينكولين، يتجلى إضعاف عروة الدبوس الكارهة للماء للمطراف الكربوني في منطقة الذيل بواسطة الشحنات السالبة للحموض الأمينية المحجوبة (68 حمض أميني), بالتالي يتطلّب التفعيل الكامل لجزيء الميتافينكولين وجود المماثل الشكلي المُنتظم المُفعَّل بالشحوم الفوسفورية من الفينكولين.
يبدي الفينكولين تداخلاً مع البروتين المحتوي على منطقة SH3 و الصوربين (SORBS1),[12] و بروتين الكادرين 1 (CDH1) [13][14] و بروتين الباكسيلين.[15][16][17]
^Geiger,B. 130K Protein from Chicken Gizzard - Its Localization at the Termini of Microfilament Bundles in Cultured Chicken-Cells. Cell 18, 193-205 (1979).
^Burridge,K. & Feramisco,J.R. Microinjection and localization of a 130K protein in living fibroblasts: a relationship to actin and fibronectin. Cell 19, 587-595 (1980).
^Xu، W.؛ Baribault، H.؛ Adamson، E.D. (1998). "vinculin knockout results in heart and brain defects during embryonic development". Development. ج. 125 ع. 2: 327–337. PMID:9486805.
^ أبEzzell RM, Goldmann WH, Wang N, Parasharama N, Ingber DE. (1997). Vinclin promotes cell spreading by mechanically coupling integrins to the cytoskeleton. Experimental Cell Research. 231(1):14-26.
^Goldmann، W.H.؛ Ingber، D.E. (2001). "Intact vinculin protein is Require for control of cell shape, cell mechanics, and rac-Dependent Lamellipodia Formation". Biochemical and Biophysical Research Communications. ج. 290 ع. 2: 749–755. DOI:10.1006/bbrc.2001.6243. PMID:11785963.
^Gingras AR, Vogel KP, Steinhoff HJ, Ziegler WH, Patel B, Emsley J, Critchley DR, Roberts GC, Barsukov IL (فبراير 2006). "Structural and dynamic characterization of a vinculin binding site in the talin rod". Biochemistry. ج. 45 ع. 6: 1805–17. DOI:10.1021/bi052136l. PMID:16460027.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين (link)
^JR Feramisco, JE Smart, K Burridge, DM Helfman, and GP Thomas
Co-existence of vinculin and a vinculin-like protein of higher molecular weight in smooth muscle
J. Biol. Chem. 257: 11024-11031.
^Sebastian Witt, Anke Zieseniss, Ulrike Fock, Brigitte M. Jockusch, and Susanne Illenberger
Comparative Biochemical Analysis Suggests That Vinculin and Metavinculin Cooperate in Muscular Adhesion Sites
J. Biol. Chem. 279: 31533-31543.
^Strasser, P.; Gimona, M.; Herzog, M.; Geiger, B.; Small, J. V. :
Variable and constant regions in the C-terminus of vinculin and metavinculin: cloning and expression of fragments in E. coli. FEBS Lett. 317: 189-194, 1993.
PubMed ID : 8425604
^Belkin, A. M., Ornatsky, O. I., Glukhova, M. A., and Koteliansky, V. E. (1988) J. Cell Biol. 107, 545–553
^Hazan، R B (أبريل 1998). "The epidermal growth factor receptor modulates the interaction of E-cadherin with the actin cytoskeleton". J. Biol. Chem. UNITED STATES. ج. 273 ع. 15: 9078–84. DOI:10.1074/jbc.273.15.9078. ISSN:0021-9258. PMID:9535896. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط author-name-list parameters تكرر أكثر من مرة (مساعدة)
^Mazaki، Y (مارس 1997). "Monocyte cells and cancer cells express novel paxillin isoforms with different binding properties to focal adhesion proteins". J. Biol. Chem. UNITED STATES. ج. 272 ع. 11: 7437–44. DOI:10.1074/jbc.272.11.7437. ISSN:0021-9258. PMID:9054445. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط author-name-list parameters تكرر أكثر من مرة (مساعدة)
Critchley DR (2005). "Cytoskeletal proteins talin and vinculin in integrin-mediated adhesion". Biochem. Soc. Trans. ج. 32 ع. Pt 5: 831–6. DOI:10.1042/BST0320831. PMID:15494027.
Koteliansky VE, Ogryzko EP, Zhidkova NI؛ وآخرون (1992). "An additional exon in the human vinculin gene specifically encodes meta-vinculin-specific difference peptide. Cross-species comparison reveals variable and conserved motifs in the meta-vinculin insert". Eur. J. Biochem. ج. 204 ع. 2: 767–72. DOI:10.1111/j.1432-1033.1992.tb16692.x. PMID:1339348. {{استشهاد بدورية محكمة}}: Explicit use of et al. in: |مؤلف= (مساعدة)صيانة الاستشهاد: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين (link)
Mulligan LM, Gardner E, Telenius H, Ponder BA (1992). "Complementary physical and genetic techniques map the vinculin (VCL) gene on chromosome 10q". Genomics. ج. 13 ع. 4: 1347–9. DOI:10.1016/0888-7543(92)90066-2. PMID:1505973.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين (link)
Turner CE, Burridge K (1989). "Detection of metavinculin in human platelets using a modified talin overlay assay". Eur. J. Cell Biol. ج. 49 ع. 1: 202–6. PMID:2503380.
