المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الاحياء
عدد المواضيع في هذا القسم 10456 موضوعاً
النبات
الحيوان
الأحياء المجهرية
علم الأمراض
التقانة الإحيائية
التقنية الحياتية النانوية
علم الأجنة
الأحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
المضادات الحيوية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
تنفيذ وتقييم خطة إعادة الهيكلة (إعداد خطة إعادة الهيكلة1)
2024-11-05
مـعاييـر تحـسيـن الإنـتاجـيـة
2024-11-05
نـسـب الإنـتاجـيـة والغـرض مـنها
2024-11-05
المـقيـاس الكـلـي للإنتاجـيـة
2024-11-05
الإدارة بـمؤشـرات الإنـتاجـيـة (مـبادئ الإنـتـاجـيـة)
2024-11-05
زكاة الفطرة
2024-11-05


FK506  
  
2147   04:34 مساءاً   date: 10-5-2016
Author : D.M. Spencer, T.J. Wandless, S.L. Schreiber, and G.R. Crabtree
Book or Source : Science 262, 1019–1024
Page and Part :


Read More
Date: 2-5-2016 2250
Date: 27-11-2020 2138
Date: 16-5-2016 3402

FK506 

 

The immunosuppressive drug FK506 (also known as tacrolimus) is a 23-membered macrocyclic lactam (Fig. 1) that was first isolated from a strain of Streptomyces tsukubaensis in Japan in 1987 (1). In addition to blocking the T cell immune response, FK506 has neuroprotective properties (2, 3( and antiparasitic effects (4). It was first used clinically for immunosuppression in 1989. The target of FK506 for immunosuppression is thought to be the cytosolic FK506-binding protein, FKBP12, which is also a peptidyl prolyl cis/ trans isomerase (PPIase). Upon binding to FKBP12 within a deep hydrophobic pocket, the imide bond of FK506 adopts a trans conformation, concomitant with reorganizing the conformation of the pipecolinic ring and of the pyranose ring. Recently, a cell-permeable, covalently linked dimer of FK506 (FK1012) was constructed as a tool to achieve controlled cross-linking of intracellular receptor domains for gene activation (5). It utilizes the high binding affinity of FK506 for the receptor FKBP12, which is effective at less than nanomolar concentrations. A number of derivatives that bind to and inhibit FKBP have been reported, some immunosuppressive and others not (6) .

Figure 1. The structure of immunosuppressant FK506

Despite structural similarities to rapamycin in a major part of the macrocycle, many biological effects of FK506, including the arrest of clonal T cell expansion, are reminiscent of another class of immunosuppressants, cyclosporin A (CsA), rather than rapamycin. This finding was the first evidence of a common upstream target for the two different classes of immunosuppressants, FK506 and cyclosporin A. As monitored by affinity chromatography, the FKBP12/FK506 complex binds the same protein from a calf thymus extract, the protein phosphatase calcineurin, as has been obtained with the complex of CsA and its target cyclophilin Cyp18. In both cases noncompetitive inhibition by the complex is observed in the nanomolar concentration range. Considering that the structures of Cyp18/CsA and FKBP12/FK506 are unrelated in amino acid sequence and spatial organization, the similar inhibition of calcineurin is striking. FK506 acts as a pro-drug, in that only the complex of the drug and its receptor is active. Two segments of FKBP12 comprising the loops in the region of residues 40 and 80 plus an effector region of FK506, the carbon chain C17 to C32, may be involved in drug activation. In the X-ray crystallographic structure of the human FKBP12/FK506/calcineurin complex, the FKBP12/FK506 portion contacts two distinct areas on calcineurin that do not directly obstruct both the active site and the substrate-binding cleft of the protein phosphatase. On the contrary, blocking a rather distant subsite of the phosphatase/protein phosphate recognition region is responsible for phosphatase inhibition (8).

 Both CsA and FK506 block the induction of clonal T cell expansion at the early G0 to G1 transition of the cell cycle. They exert down-regulation of transcription of a number of similar lymphokine genes.

 

References

1. T. Kino et al. (1987) J. Antibiot. 40, 1249– 

2. W.E. Lyons et al. (1994) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91, 3191–3195

3. J. Sharkey and S.P. Butcher (1994) Nature 371, 336–339

4. A. Moro et al. (1995) EMBO J. 14, 2483–2490

5. D.M. Spencer, T.J. Wandless, S.L. Schreiber, and G.R. Crabtree (1993) Science 262, 10191024.

6. D.M. Armistead and M.W. Harding (1993) Ann. Rep. Med. Chem. 28, 207–215

7. J. Liu et al. (1991) Cell 66, 807–817

8. C.R. Kissinger et al. (1995) Nature 378, 641–644. 




علم الأحياء المجهرية هو العلم الذي يختص بدراسة الأحياء الدقيقة من حيث الحجم والتي لا يمكن مشاهدتها بالعين المجرَّدة. اذ يتعامل مع الأشكال المجهرية من حيث طرق تكاثرها، ووظائف أجزائها ومكوناتها المختلفة، دورها في الطبيعة، والعلاقة المفيدة أو الضارة مع الكائنات الحية - ومنها الإنسان بشكل خاص - كما يدرس استعمالات هذه الكائنات في الصناعة والعلم. وتنقسم هذه الكائنات الدقيقة إلى: بكتيريا وفيروسات وفطريات وطفيليات.



يقوم علم الأحياء الجزيئي بدراسة الأحياء على المستوى الجزيئي، لذلك فهو يتداخل مع كلا من علم الأحياء والكيمياء وبشكل خاص مع علم الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة في عدة مناطق وتخصصات. يهتم علم الاحياء الجزيئي بدراسة مختلف العلاقات المتبادلة بين كافة الأنظمة الخلوية وبخاصة العلاقات بين الدنا (DNA) والرنا (RNA) وعملية تصنيع البروتينات إضافة إلى آليات تنظيم هذه العملية وكافة العمليات الحيوية.



علم الوراثة هو أحد فروع علوم الحياة الحديثة الذي يبحث في أسباب التشابه والاختلاف في صفات الأجيال المتعاقبة من الأفراد التي ترتبط فيما بينها بصلة عضوية معينة كما يبحث فيما يؤدي اليه تلك الأسباب من نتائج مع إعطاء تفسير للمسببات ونتائجها. وعلى هذا الأساس فإن دراسة هذا العلم تتطلب الماماً واسعاً وقاعدة راسخة عميقة في شتى مجالات علوم الحياة كعلم الخلية وعلم الهيأة وعلم الأجنة وعلم البيئة والتصنيف والزراعة والطب وعلم البكتريا.