بروتين دمج الغشاء أو بروتين التحام الغشاء (بالإنجليزية: Membrane fusion protein) هي بروتينات تسبب اندماج الأغشية الحيوية. اندماج الأغشية أمر أساسي في العديد من العمليات الحيوية خاصة بالنسبة لنمو حقيقيات النوى والدخول الفيروسي. يمكن أن تنشأ بروتينات الدمج من جينات تشفر لفيروسات مغلفة معدية، من فيروسات راجعة قديمة ضُمّنت في جينوم المضيف،[2] أو من جينات متواجدة ذاتيا في جينوم المضيف.[3] يمكن أن تؤثر تعديلات ما بعد الترجمة التي يقوم بها المضيف لبروتينات الدمج بشكل كبير على قدرتها في الدمج.[4]
بروتينات الفيروسات الراجعة: نشأت هذه البروتينات من بروتين جين env الخاص بالفيروسات الراجعة الداخلية وهي بروتينات دمج من الصنف 1 مستأنسة. ومن الأمثلة عليها بروتينات السينسيتين المسؤولة على بنُى المشيمة: سينسيتين 1وسينسيتين 2. بروتين ERV3 لا فقد وظيفة دمج الأغشية.
عائلة HAP2: بروتين HAP2 هو بروتين دمج فيروسي مستأنس من الصنف 2 يتواجد في مجموعة متنوعة من حقيقيات النوى مثل المقوسة الغوندية، رشاد أذن الفأروذباب الفاكهة. هذا البروتين لازم من أجل اندماج الجاميت في هذه الكائنات.[6]
بروتينات دمج فيروسية
تتغلب الفيرسات المغلفة بسهولة على الحاجز الثرموديناميكي لدمج غشائي بلازما عبر تخزين طاقة حركية في بروتينات الدمج. يمكن التعبير عن بروتينات الدمج بشكل مستقل في سطح الخلية المضيفة وهو ما يمكن أن يقود إلى: (1) اندماج الخلية المصابة مع الخلايا المجاورة أو (2) إدراجه في فيروس متبرعم من الخلية المصابة وهو ما يؤدي إلى التحرر الكامل لغشاء البلازما من الخلية المضيفة. تقوم بعض بروتينات الدمج بعملية الدمج بمفردها بينما تحتاج مجموعة فرعية أخرى إلى التآثر مع عوامل خلوية. توجد أربع أقسام من بروتينات الدمج صُنفت حسب بنيتها وآلية الدمج.[7]
تهيمن صحائف بيتا على بروتينات الدمج من الصنف 2 وتتواجد المواقع المحفزة في منطقة اللب. مناطق الببتيد المطلوبة من أجل إحداث الدمج مكونة من لفات بين صحائف بيتا.[8][9]
الصنف 3
بروتينات الدمج من الصنف 3 مميزة عن بروتينات الصنف 1 و2. وتتكون عادة من خمس نطاقات بنيوية يتواجد فيها النطاقان 1 و2 ناحية النهاية الكربوكسيلية وعادة ما يحتويان على صحائف بيتا أكثر، النطاقات 2-5 أقرب إلى جانب النهاية الأمينية وأغنى بلوالب ألفا. في هيئة قبل الاندماج تحتضن النطاقات الأخيرة النطاق 1 وتحميه (النطاق 1 محمي بالنطاق 2 الذي يحتضنه النطاق 3 الذي بدوره محمي بواسطة النطاق 4). يحتوي النطاق 1 على الموقع التحفيزي من أجل دمج الغشاء.[8][9]
الصنف 4
الصنف الرابع من بروتينات الدمج معروف باسم البروتينات عبر الغشائية الصغيرة المرتبطة بالدمج (FAST)، وهي أصغر أنواع بروتينات الدمج. تتواجد في الفيروسات الراجعة وهي فيروسات غير مغلفة ومختصة بدمج خلية-خلية بدل فيروس-خلية وتشكل ملتحمات خلوية. وهي النوع الوحيد من بروتينات دمج الغشاء التي وُجدت في الفيروسات غير المغلفة.[10][11]
^Neveu E، Khalifeh D، Salamin N، Fasshauer D (يوليو 2020). "Prototypic SNARE Proteins Are Encoded in the Genomes of Heimdallarchaeota, Potentially Bridging the Gap between the Prokaryotes and Eukaryotes". Current Biology. ج. 30 ع. 13: 2468–2480.e5. DOI:10.1016/j.cub.2020.04.060. PMID:32442459.
^ ابجدهوزحطPodbilewicz، Benjamin (11 أكتوبر 2014). "Virus and Cell Fusion Mechanisms". Annual Review of Cell and Developmental Biology. ج. 30 ع. 1: 111–139. DOI:10.1146/annurev-cellbio-101512-122422.
^ ابBaquero، Eduard؛ Albertini، Aurélie AV؛ Gaudin، Yves (أغسطس 2015). "Recent mechanistic and structural insights on class III viral fusion glycoproteins". Current Opinion in Structural Biology. ج. 33: 52–60. DOI:10.1016/j.sbi.2015.07.011.