BRAF (gene)
બી. આર. એ. એફ. એ માનવ જનીન છે જે બી-રાફ નામના પ્રોટીનને એન્કોડ કરે છે. જનીનને પ્રોટો-ઓન્કોજીન બી-રાફ અને વી-રાફ મ્યુરિન સાર્કોમા વાયરલ ઓન્કોજીન હોમોલોગ બી તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, જ્યારે પ્રોટીનને વધુ ઔપચારિક રીતે સેરીન/થ્રેઓનિન-પ્રોટીન કિનેઝ બી-રાફ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. બી-રાફ પ્રોટીન કોષોની અંદર સંકેતો મોકલવામાં સામેલ છે જે કોષના વિકાસને નિર્દેશિત કરવામાં સામેલ છે. 2002 માં, તે કેટલાક માનવ કેન્સરમાં પરિવર્તિત હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું હતું. કેટલાક અન્ય વારસાગત બી. આર. એ. એફ. પરિવર્તનો જન્મજાત ખામીઓનું કારણ બને છે. બી. આર. એ. એફ. પરિવર્તન દ્વારા સંચાલિત કેન્સરની સારવાર કરતી દવાઓ વિકસાવવામાં આવી છે. આમાંથી બે દવાઓ, વેમુરાફેનીબ અને ડાબ્રાફેનીબને એફડીએ દ્વારા અંતમાં તબક્કાના મેલાનોમાની સારવાર માટે મંજૂરી આપવામાં આવી છે. વેમુરાફેનીબ એ પ્રથમ મંજૂર દવા હતી જે ટુકડા આધારિત દવાની શોધમાંથી બહાર આવી હતી. ફંક્શન બી-રાફ એ ગ્રોથ સિગ્નલ ટ્રાન્સડક્શન પ્રોટીન કિનેઝના રાફ કિનેઝ પરિવારનો સભ્ય છે. આ પ્રોટીન એમએપી કિનેઝ/ઇઆરકેના સંકેત માર્ગને નિયંત્રિત કરવામાં ભૂમિકા ભજવે છે, જે કોષ વિભાજન, તફાવત અને સ્ત્રાવને અસર કરે છે. માળખું બી-રાફ એ 766-એમિનો એસિડ છે, જે નિયંત્રિત સિગ્નલ ટ્રાન્સડક્શન સેરીન/થ્રેઓનિન-વિશિષ્ટ પ્રોટીન કિનેઝ છે. મોટે ભાગે કહીએ તો, તે રાફ કિનેઝ પરિવારની લાક્ષણિકતા ધરાવતા ત્રણ સંરક્ષિત ક્ષેત્રોથી બનેલું છેઃ સંરક્ષિત ક્ષેત્ર 1 (CR1), એક રાસ-GTP-બંધનકર્તા સ્વ-નિયમનકારી ક્ષેત્ર, સંરક્ષિત ક્ષેત્ર 2 (CR2), એક સેરીન-સમૃદ્ધ કાજ વિસ્તાર, અને સંરક્ષિત ક્ષેત્ર 3 (CR3), એક ઉત્પ્રેરક પ્રોટીન કિનેઝ ક્ષેત્ર જે પ્રોટીન સબસ્ટ્રેટ્સ પર સર્વસંમતિ ક્રમને ફોસ્ફોરાયલેટ કરે છે. તેની સક્રિય રચનામાં, બી-રાફ તેના કિનેઝ ડોમેન્સના હાઇડ્રોજન-બંધન અને ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા ડાયમર બનાવે છે. સી. આર. 1 સંરક્ષિત પ્રદેશ 1 બી-રાફના કિનેઝ ડોમેન (સી. આર. 3) ને આપમેળે અટકાવે છે જેથી બી-રાફ સિગ્નલિંગ બંધારણીયને બદલે નિયંત્રિત થાય. અવશેષો 155-227 રાસ-બંધનકર્તા ક્ષેત્ર (આરબીડી) બનાવે છે, જે રાસ-જીટીપીના પ્રભાવક ક્ષેત્ર સાથે જોડાઈને સીઆર1 મુક્ત કરે છે અને કિનેઝ અવરોધ અટકાવે છે. અવશેષો 234-280 માં ફોર્બોલ એસ્ટર/DAG-બંધનકર્તા ઝિંક ફિંગર મોટિફનો સમાવેશ થાય છે જે રાસ-બંધન પછી B-રાફ પટલ ડોકિંગમાં ભાગ લે છે. CR2 સંરક્ષિત ક્ષેત્ર 2 (CR2) એક લવચીક લિંકર પ્રદાન કરે છે જે CR1 અને CR3 ને જોડે છે અને કાજ તરીકે કામ કરે છે. CR3 સંરક્ષિત ક્ષેત્ર 3 (CR3), અવશેષો 457-717, બી-રાફનું ઉત્સેચકીય કિનેઝ ક્ષેત્ર બનાવે છે. આ મોટાભાગે સંરક્ષિત માળખું દ્વિ-વૈશ્વિક છે, જે ટૂંકા કાજાના પ્રદેશ દ્વારા જોડાયેલું છે. નાના એન-લોબ (અવશેષો 457-530) મુખ્યત્વે ATP બંધન માટે જવાબદાર છે જ્યારે મોટા C-લોબ (અવશેષો 535-717) સબસ્ટ્રેટ પ્રોટીનને જોડે છે. સક્રિય સ્થળ એ બે લોબ વચ્ચેનું ફાટ છે, અને ઉત્પ્રેરક એસ. પી. 576 અવશેષ સી-લોબ પર સ્થિત છે, જે આ ફાટની અંદરની તરફ છે. પેટા પ્રદેશો પી-લૂપ બી-રાફની પી-લૂપ (અવશેષો 464-471) એન્ઝાઇમ એટીપી-બંધન દરમિયાન એટીપીના બિન-હસ્તાંતરણીય ફોસ્ફેટ જૂથોને સ્થિર કરે છે. ખાસ કરીને, S467, F468, અને G469 બેકબોન અણુને લંગર કરવા માટે ATPના β-ફોસ્ફેટ સાથે હાઇડ્રોજન-બંધને સંલગ્ન કરે છે. હેન્ક્સ અને હન્ટર દ્વારા બી-રાફ કિનેઝ ડોમેનમાં વિશ્લેષણ કરાયેલ પી. કે. એ. ની સમરૂપતાનું વિશ્લેષણ કરીને બી-રાફ કાર્યાત્મક પ્રણાલીઓ નક્કી કરવામાં આવી છે. ન્યુક્લિયોટાઇડ-બાઇન્ડિંગ પોકેટ V471, C532, W531, T529, L514 અને A481 હાઇડ્રોફોબિક પોકેટ બનાવે છે, જેમાં ATPના એડેનિનને ATP બાઇન્ડિંગ પર વેન ડેર વાલ્સના આકર્ષણો દ્વારા લંગર કરવામાં આવે છે. ઉત્પ્રેરક લૂપ અવશેષો 574-581 એ. ટી. પી. ના γ-ફોસ્ફેટને બી-રાફના પ્રોટીન સબસ્ટ્રેટમાં ટ્રાન્સફર કરવા માટે જવાબદાર કિનેઝ ડોમેનનો એક વિભાગ બનાવે છે. ખાસ કરીને, D576 સબસ્ટ્રેટ સેરીન અથવા થ્રેઓનિન અવશેષો પર ન્યુક્લિયોફિલિક હાઇડ્રોક્સિલ ઓક્સિજનને સક્રિય કરવા માટે પ્રોટોન સ્વીકારનાર તરીકે કાર્ય કરે છે, જે ફોસ્ફેટ ટ્રાન્સફર પ્રતિક્રિયાને બેઝ-કેટાલિસિસ દ્વારા મધ્યસ્થી થવાની મંજૂરી આપે છે. DFG મોટિફ D594, F595, અને G596 તેની નિષ્ક્રિય અને સક્રિય સ્થિતિ બંનેમાં B-Raf ના કાર્ય માટે કેન્દ્રિય રૂપરેખાની રચના કરે છે. નિષ્ક્રિય સ્થિતિમાં, F595 ન્યુક્લિયોટાઇડ-બંધનકર્તા પોકેટ પર કબજો કરે છે, જે ATP ને એન્ઝાઇમ ઉત્પ્રેરકોની સંભાવનામાં પ્રવેશવા અને ઘટાડવાથી પ્રતિબંધિત કરે છે. સક્રિય સ્થિતિમાં, D594 ડાયવેલેન્ટ મેગ્નેશિયમ કેટાયનને ચિલેટ કરે છે જે ATPના β-અને γ-ફોસ્ફેટ જૂથોને સ્થિર કરે છે, ટ્રાન્સફર માટે γ-ફોસ્ફેટને દિશા આપે છે. સક્રિયકરણ લૂપ અવશેષો 596-600 કિનેઝની નિષ્ક્રિય રચનામાં P-લૂપ સાથે મજબૂત હાઇડ્રોફોબિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ બનાવે છે, સક્રિયકરણ લૂપ ફોસ્ફોરિલેટેડ ન થાય ત્યાં સુધી કિનેઝને તેની નિષ્ક્રિય સ્થિતિમાં તાળું મારે છે, નકારાત્મક ચાર્જની હાજરી સાથે આ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓને અસ્થિર કરે છે. આ કિનેઝની સક્રિય સ્થિતિમાં પરિવર્તનને પ્રેરિત કરે છે. ખાસ કરીને, સક્રિયકરણ લૂપના L597 અને V 600 એ P-લૂપના G466, F468 અને V471 સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે જેથી તે ફોસ્ફોરિલેટેડ ન થાય ત્યાં સુધી કિનેઝ ડોમેનને નિષ્ક્રિય રાખે. એન્ઝાઇમોલોજી બી-રાફ એ સેરીન/થ્રેઓનિન-વિશિષ્ટ પ્રોટીન કિનેઝ છે. જેમ કે, તે ATP દ્વારા લક્ષિત પ્રોટીન પર સર્વસંમતિ ક્રમમાં સેરીન અને થ્રેઓનિન અવશેષોના ફોસ્ફોરાયલેશનને ઉત્પ્રેરિત કરે છે, જે ઉત્પાદનો તરીકે ADP અને ફોસ્ફોરાયલેટેડ પ્રોટીન આપે છે. તે ખૂબ જ નિયંત્રિત સિગ્નલ ટ્રાન્સડક્શન કિનેઝ હોવાથી, બી-રાફે એન્ઝાઇમ તરીકે સક્રિય થતાં પહેલાં રાસ-જી. ટી. પી. ને બાંધવું આવશ્યક છે. એકવાર બી-રાફ સક્રિય થઈ જાય પછી, સંરક્ષિત પ્રોટીન કિનેઝ ઉત્પ્રેરક કોર ફોસ્ફોરિલેટ્સ પ્રોટીન સબસ્ટ્રેટ્સ બાયમોલેક્યુલર ન્યુક્લિયોફિલિક અવેજી દ્વારા એટીપીના γ-ફોસ્ફેટ જૂથ પર સક્રિય સબસ્ટ્રેટ સેરીન અથવા થ્રેઓનિન હાઇડ્રોક્સિલ ઓક્સિજન અણુના ન્યુક્લિયોફિલિક હુમલાને પ્રોત્સાહન આપીને પ્રોટીન સબસ્ટ્રેટ્સ કરે છે. સક્રિયકરણ સી. આર. 1 ઓટોઇનિબિશનને રાહત માનવ રાફ કિનેઝનું કિનેઝ (સી. આર. 3) ડોમેન બે પદ્ધતિઓ દ્વારા અવરોધિત થાય છેઃ તેના પોતાના નિયમનકારી રાસ-જી. ટી. પી.-બંધનકર્તા સી. આર. 1 ડોમેન દ્વારા ઓટોઇનિબિશન અને સી. આર. 2 હિંગ પ્રદેશમાં કી સેરીન અને ટાયરોસિન અવશેષો (સી-રાફ માટે એસ 338 અને વાય 341) ના પોસ્ટ-ટ્રાન્સલેશનલ ફોસ્ફોરાયલેશનનો અભાવ. બી-રાફ સક્રિયકરણ દરમિયાન, પ્રોટીનનું સ્વયં અવરોધક સી. આર. 1 ડોમેન પ્રથમ રાસ-જી. ટી. પી. ના પ્રભાવક ડોમેનને માનવ રાફ કિનેઝ પરિવારના અન્ય સભ્યોની જેમ કિનેઝ સી. આર. 3 ડોમેનને મુક્ત કરવા માટે સી. આર. 1 રાસ-બંધનકર્તા ડોમેન (આર. બી. ડી.) સાથે જોડે છે. સીઆર 1-રાસ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને પાછળથી રાસ અને પટલ ફોસ્ફોલિપિડ્સ સાથે સીઆર 1 ના સિસ્ટીન-સમૃદ્ધ સબડોમેન (સીઆરડી) ના બંધન દ્વારા મજબૂત કરવામાં આવે છે. એ-રાફ અને સી-રાફથી વિપરીત, જે સક્રિય થવા માટે સી. આર. 1 ને સંપૂર્ણપણે મુક્ત કરતા પહેલા હાઇડ્રોક્સિલ ધરાવતા સી. આર. 2 અવશેષો પર ફોસ્ફોરિલેટેડ હોવા જોઈએ, બી-રાફને સી. આર. 2 એસ. 445 પર બંધારણીય રીતે ફોસ્ફોરિલેટેડ કરવામાં આવે છે. આ નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલ ફોસ્ફોસેરિનને એકવાર નિયમનકારી ડોમેન અનબાઉન્ડ થઈ જાય પછી સ્ટેરિક અને ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા તરત જ CR1 ને દૂર કરવાની મંજૂરી આપે છે, જે સબસ્ટ્રેટ પ્રોટીન સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરવા માટે CR3 કિનેઝ ડોમેનને મુક્ત કરે છે. સી. આર. 3 ડોમેન સક્રિયકરણ સ્વયં અવરોધક સી. આર. 1 નિયમનકારી ડોમેન મુક્ત થયા પછી, બી-રાફનું સી. આર. 3 કિનેઝ ડોમેન પ્રોટીન ફોસ્ફોરાયલેશનને ઉત્પ્રેરિત કરી શકે તે પહેલાં તેના એ. ટી. પી.-બંધનકર્તા સક્રિય કન્ફોર્મરમાં બદલવું આવશ્યક છે. નિષ્ક્રિય રચનામાં, DFG મોટિફનું F595 હાઇડ્રોફોબિક એડેનિન બંધનકર્તા પોકેટને અવરોધે છે જ્યારે સક્રિયકરણ લૂપ અવશેષો P-લૂપ સાથે હાઇડ્રોફોબિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ બનાવે છે, જે ATP ને તેના બંધનકર્તા સ્થળ સુધી પહોંચતા અટકાવે છે. જ્યારે સક્રિયકરણ લૂપ ફોસ્ફોરિલેટેડ હોય છે, ત્યારે પી-લૂપના હાઇડ્રોફોબિક વાતાવરણમાં ફોસ્ફેટનો નકારાત્મક ચાર્જ અસ્થિર હોય છે. પરિણામે, સક્રિયકરણ લૂપ રચનામાં ફેરફાર કરે છે, જે કિનેઝ ડોમેનના સી-લોબમાં વિસ્તરે છે. આ પ્રક્રિયામાં, તે β6 સ્ટ્રાન્ડ સાથે β-શીટની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓને સ્થિર કરે છે. દરમિયાન, ફોસ્ફોરિલેટેડ અવશેષો K507 સુધી પહોંચે છે, જે સક્રિયકરણ લૂપને સ્થાને બંધ કરવા માટે સ્થિર મીઠાનો પુલ બનાવે છે. DFG મોટિફ સક્રિયકરણ લૂપ સાથે રચનામાં ફેરફાર કરે છે, જેના કારણે F595 એડેનિન ન્યુક્લિયોટાઇડ બંધનકર્તા સ્થળમાંથી બહાર નીકળે છે અને αC અને αE હેલિસીસ દ્વારા ઘેરાયેલા હાઇડ્રોફોબિક પોકેટમાં જાય છે. એકસાથે, DFG અને ફોસ્ફોરાયલેશન પર સક્રિયકરણ લૂપની હિલચાલ ATP બંધનકર્તા સ્થળ ખોલે છે. અન્ય તમામ સબસ્ટ્રેટ-બંધનકર્તા અને ઉત્પ્રેરક ડોમેન્સ પહેલેથી જ સ્થાને હોવાથી, સક્રિયકરણ લૂપનું ફોસ્ફોરાયલેશન એકલા જ સાંકળ પ્રતિક્રિયા દ્વારા બી-રાફના કિનેઝ ડોમેનને સક્રિય કરે છે જે આવશ્યકપણે અન્યથા તૈયાર સક્રિય સાઇટમાંથી ઢાંકણને દૂર કરે છે. ઉત્પ્રેરણાની પદ્ધતિ છોડતા જૂથ તરીકે ADP સાથે સેરીન અને થ્રેઓનિન અવશેષોના બાયમોલેક્યુલર અવેજી દ્વારા પ્રોટીન ફોસ્ફોરાયલેશનને અસરકારક રીતે ઉત્પ્રેરિત કરવા માટે, B-Raf એ પહેલા ATP ને બાંધવું જોઈએ અને પછી ATP ના γ-ફોસ્ફેટને સ્થાનાંતરિત થતાં સંક્રમણ સ્થિતિને સ્થિર કરવી જોઈએ. એ. ટી. પી. બંધનકર્તા બી-રાફ એડેનિન ન્યુક્લિયોટાઇડને બિનધ્રુવીય પોકેટ (પીળો, આકૃતિ 1) માં લંગર કરીને અને હાઇડ્રોજન-બંધન અને ફોસ્ફેટ જૂથો સાથે ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા પરમાણુને દિશા આપીને એ. ટી. પી. ને જોડે છે. ઉપર વર્ણવેલ પી-લૂપ અને ડીએફજી મોટિફ ફોસ્ફેટ બંધન ઉપરાંત, કે483 અને ઇ501 બિન-હસ્તાંતરણીય ફોસ્ફેટ જૂથોને સ્થિર કરવામાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે. જ્યારે ATP જોડાય છે ત્યારે K483 ના પ્રાથમિક એમાઇન પરનો હકારાત્મક ચાર્જ તેને ATP α-અને β-ફોસ્ફેટ જૂથો પર નકારાત્મક ચાર્જને સ્થિર કરવાની મંજૂરી આપે છે. જ્યારે ATP હાજર ન હોય ત્યારે, E501 કાર્બોક્સિલ જૂથનો નકારાત્મક ચાર્જ આ ચાર્જને સંતુલિત કરે છે. ફોસ્ફોરાયલેશન એકવાર ATP એ B-રાફ કિનેઝ ડોમેન સાથે બંધાયેલું હોય, ઉત્પ્રેરક લૂપનું D576 સબસ્ટ્રેટ હાઇડ્રોક્સિલ જૂથને સક્રિય કરે છે, તેની ન્યુક્લિયોફિલિસિટીમાં વધારો કરીને ફોસ્ફોરાયલેશન પ્રતિક્રિયાને ગતિશીલ રીતે ચલાવે છે જ્યારે અન્ય ઉત્પ્રેરક લૂપ અવશેષો સંક્રમણ સ્થિતિને સ્થિર કરે છે. (આકૃતિ 2). N581 એ. ટી. પી. સાથે સંકળાયેલ ડાયવેલેન્ટ મેગ્નેશિયમ કેટાયનને ચિલેટ કરે છે જેથી અણુને શ્રેષ્ઠ અવેજી માટે દિશા આપવામાં મદદ મળે. K578 એ. ટી. પી. ના γ-ફોસ્ફેટ જૂથ પરના નકારાત્મક ચાર્જને તટસ્થ કરે છે જેથી ફોસ્ફેટ પર હુમલો કરતી વખતે સક્રિય સેર/થ્ર સબસ્ટ્રેટ અવશેષો વધુ ઇલેક્ટ્રોન-ઇલેક્ટ્રોન પ્રતિકર્ષણનો અનુભવ ન કરે. ફોસ્ફેટ જૂથ સ્થાનાંતરિત થયા પછી, એ. ડી. પી. અને નવું ફોસ્ફોપ્રોટીન મુક્ત થાય છે. ઇન્હિબિટર્સ બંધારણીય રીતે સક્રિય બી-રાફ મ્યુટન્ટ્સ સામાન્ય રીતે કોષોને વધવા માટે વધુ પડતા સંકેત આપીને કેન્સરનું કારણ બને છે (ક્લિનિકલ સિગ્નિફિકન્સ જુઓ), બી-રાફના ઇન્હિબિટર્સ કેન્સર ઉપચારાત્મક ઉમેદવાર તરીકે કિનેઝ ડોમેનના નિષ્ક્રિય અને સક્રિય બંધારણ બંને માટે વિકસાવવામાં આવ્યા છે. Sorafenib BAY 43-9006 (Sorafenib, Nexavar) એ પ્રાથમિક યકૃત અને કિડની કેન્સરની સારવાર માટે FDA દ્વારા મંજૂર કરાયેલ V 600E મ્યુટન્ટ B-Raf અને C-Raf અવરોધક છે. બે 43-9006 ઉત્સેચકને તેના નિષ્ક્રિય સ્વરૂપમાં તાળું મારીને બી-રાફ કિનેઝ ડોમેનને નિષ્ક્રિય કરે છે. અવરોધક કિનેઝ ડોમેન માટે ઉચ્ચ આકર્ષણ દ્વારા ATP બંધનકર્તા પોકેટને અવરોધિત કરીને આ પરિપૂર્ણ કરે છે. તે પછી સક્રિય લૂપ અને DFG મોટિફની હિલચાલને સક્રિય રચનામાં રોકવા માટે કી સક્રિયકરણ લૂપ અને DFG મોટિફ અવશેષોને જોડે છે. છેવટે, ટ્રાઇફ્લોરોમેથિલ ફિનાઇલ ભાગ એ ડી. એફ. જી. મોટિફ અને સક્રિયકરણ લૂપ સક્રિય રચના સ્થળને અવરોધિત કરે છે, જેનાથી કિનેઝ ડોમેન માટે રચના બદલવાનું સક્રિય બનવું અશક્ય બને છે. કાઇનેઝ એન-લોબના હાઇડ્રોફોબિક ન્યુક્લિયોટાઇડ-બંધનકર્તા ખિસ્સામાં બે <આઇ. ડી. 1> એંકરોની ડિસ્ટલ પાયરિડાઇલ રીંગ, ડબલ્યુ 531, એફ 583 અને એફ 595 સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. ઉત્પ્રેરક લૂપ F583 અને DFG મોટિફ F595 સાથેની હાઇડ્રોફોબિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ આ માળખાઓની નિષ્ક્રિય રચનાને સ્થિર કરે છે, જે એન્ઝાઇમ સક્રિયકરણની સંભાવનાને ઘટાડે છે. કેન્દ્ર ફિનાઇલ રિંગ સાથે K483, L514 અને T529 ની વધુ હાઇડ્રોફોબિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા અવરોધક માટે કિનેઝ ડોમેનની આત્મીયતામાં વધારો કરે છે. કેન્દ્ર રિંગ સાથે F595 ની હાઇડ્રોફોબિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા પણ DFG કન્ફોર્મેશન સ્વીચની ઊર્જાસભર અનુકૂળતામાં ઘટાડો કરે છે. છેવટે, કિનેઝ ડોમેન સાથે BAY 43-9006 ની ધ્રુવીય ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ અવરોધક માટે એન્ઝાઇમ આકર્ષણ વધારવાનું અને નિષ્ક્રિય રચનામાં DFG અવશેષોને સ્થિર કરવાનું આ વલણ ચાલુ રાખે છે. E501 અને C532 હાઇડ્રોજન અનુક્રમે અવરોધકના યુરિયા અને પાયરિડાઇલ જૂથોને બંધ કરે છે જ્યારે યુરિયા કાર્બોનિલ D594ના બેકબોન એમાઇડ નાઇટ્રોજનમાંથી DFG મોટિફને બંધ કરવા માટે હાઇડ્રોજન બંધ સ્વીકારે છે. ટ્રાઇફ્લોરોમેથિલ ફિનાઇલ ભાગ નિષ્ક્રિય રચનાની થર્મોડાયનેમિક અનુકૂળતાને સિમેન્ટ્સ કરે છે જ્યારે કિનેઝ ડોમેન αC અને αE હેલિસીસ વચ્ચેના હાઇડ્રોફોબિક પોકેટને સ્ટેરિકલી અવરોધિત કરીને BAY 43-9006 સાથે બંધાયેલ હોય છે જે DFG મોટિફ અને સક્રિયકરણ લૂપ પ્રોટીનની સક્રિય રચનામાં તેમના સ્થળોએ સ્થળાંતર કરવા પર રહે છે. વેમુરાફેનીબ પી. એલ. એક્સ. 4032 (વેમુરાફેનીબ) એ વી 600 મ્યુટન્ટ બી-રાફ અવરોધક છે જેને એફડીએ દ્વારા અંતમાં તબક્કાના મેલાનોમાની સારવાર માટે મંજૂરી આપવામાં આવી છે. બી. એ. વાય. <આઇ. ડી. 1> થી વિપરીત, જે કિનેઝ ડોમેનના નિષ્ક્રિય સ્વરૂપને અટકાવે છે, વેમુરફેનીબ કિનેઝના સક્રિય "ડી. એફ. જી.-ઇન" સ્વરૂપને અટકાવે છે, જે એટીપી-બંધનકર્તા સાઇટમાં નિશ્ચિતપણે પોતાને લંગર કરે છે. માત્ર કિનેઝના સક્રિય સ્વરૂપને અટકાવીને, વેમુરફેનીબ અનિયંત્રિત બી-રાફ સાથેના કોષોના પ્રસારને પસંદગીયુક્ત રીતે અટકાવે છે, જે સામાન્ય રીતે કેન્સરનું કારણ બને છે. વેમુરફેનીબ માત્ર તેના પુરોગામી, પી. એલ. એક્સ. 4720 થી અલગ હોવાથી, ફાર્માકોકાઇનેટીક કારણોસર ઉમેરવામાં આવેલી ફિનાઇલ રિંગમાં, પી. એલ. એક્સ. 4720 ની ક્રિયાની રીત વેમુરફેનીબની સમકક્ષ છે. પી. એલ. એક્સ. 4720 એ એ. ટી. પી. બંધનકર્તા સ્થળ માટે આંશિક રીતે સારું આકર્ષણ ધરાવે છે કારણ કે તેનો એન્કર પ્રદેશ, 7-એઝેન્ડોલ સાયકલિક, માત્ર કુદરતી એડેનિનથી અલગ છે જે તે સ્થળને બે સ્થળોએ રોકે છે જ્યાં નાઇટ્રોજન પરમાણુને કાર્બન દ્વારા બદલવામાં આવ્યા છે. આ C532 સાથે N7 હાઇડ્રોજન બંધન અને Q530 સાથે N1 હાઇડ્રોજન બંધન જેવી મજબૂત આંતરઆણ્વિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓને સંરક્ષિત કરવામાં સક્ષમ બનાવે છે. ATP-બંધનકર્તા હાઇડ્રોફોબિક પોકેટ (C532, W531, T529, L514, A481) ની અંદર ઉત્તમ ફિટ બંધનકર્તા આકર્ષણમાં પણ વધારો કરે છે. કેટોન લિંકર પાણી સાથે હાઇડ્રોજન બંધન અને બીજા હાઇડ્રોફોબિક પોકેટ (A481, V482, K483, V471, I527, T529, L514, અને F583) માં ડિફ્લોરો-ફિનાઇલ ફિટ અપવાદરૂપે ઉચ્ચ બંધનકર્તા સંબંધમાં ફાળો આપે છે. સક્રિય રાફ સાથે પસંદગીયુક્ત બંધન ટર્મિનલ પ્રોપાઇલ જૂથ દ્વારા પૂર્ણ થાય છે જે αC હેલિક્સની પાળી દ્વારા બનાવેલ રાફ-પસંદગીયુક્ત પોકેટ સાથે જોડાય છે. કાઇનેઝની સક્રિય રચના માટેની પસંદગીમાં pH-સંવેદનશીલ ડિપ્રોટોનેટેડ સલ્ફોનામાઇડ જૂથ દ્વારા વધુ વધારો કરવામાં આવે છે જે સક્રિય સ્થિતિમાં D594 ના બેકબોન પેપ્ટાઇડ NH સાથે હાઇડ્રોજન બંધન દ્વારા સ્થિર થાય છે. નિષ્ક્રિય સ્થિતિમાં, અવરોધકનું સલ્ફોનામાઇડ જૂથ તેના બદલે તે અવશેષના કરોડરજ્જુના કાર્બોનિલ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, જે પ્રતિકર્ષણ બનાવે છે. આમ, વેમુરફેનીબ બી-રાફના કિનેઝ ક્ષેત્રની સક્રિય સ્થિતિ સાથે પ્રાધાન્યપૂર્વક જોડાય છે. ક્લિનિકલ મહત્વ બી. આર. એ. એફ. જનીનમાં પરિવર્તન બે રીતે રોગનું કારણ બની શકે છે. પ્રથમ, પરિવર્તન વારસાગત હોઈ શકે છે અને જન્મજાત ખામીઓનું કારણ બની શકે છે. બીજું, પરિવર્તન જીવનમાં પછીથી દેખાઈ શકે છે અને ઓન્કોજીન તરીકે કેન્સરનું કારણ બની શકે છે. આ જનીનમાં વારસાગત પરિવર્તન કાર્ડિયોફેસિઓક્યુટેનીયસ સિન્ડ્રોમનું કારણ બને છે, જે હૃદયની ખામીઓ, માનસિક મંદતા અને ચહેરાના વિશિષ્ટ દેખાવ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ રોગ છે. આ જનીનમાં પરિવર્તન કેન્સરમાં જોવા મળે છે, જેમાં નોન-હોડકિન લિમ્ફોમા, કોલોરેક્ટલ કેન્સર, જીવલેણ મેલાનોમા, પેપિલરી થાઇરોઇડ કાર્સિનોમા, નોન-સ્મોલ-સેલ ફેફસાના કાર્સિનોમા, ફેફસાના એડેનોકાર્સિનોમા, ગ્લાયોબ્લાસ્ટોમા અને પ્લોમોર્ફિક ઝેન્થોએસ્ટ્રોસાયટોમા સહિત મગજની ગાંઠો તેમજ એર્ડહેમ-ચેસ્ટર રોગ જેવા બળતરા રોગો સામેલ છે. બી. આર. એ. એફ. જનીનનું વી 600ઇ પરિવર્તન અસંખ્ય અભ્યાસોમાં રુવાંટીવાળું કોષ લ્યુકેમિયા સાથે સંકળાયેલું છે અને બિનજરૂરી એમ. એલ. એચ. 1 અનુક્રમણિકામાંથી પસાર થતા દર્દીઓની સંખ્યાને ઘટાડવા માટે લિન્ચ સિન્ડ્રોમ માટે સ્ક્રીનીંગમાં ઉપયોગ કરવા માટે સૂચવવામાં આવ્યું છે. મ્યુટન્ટ્સ માનવ કેન્સર સાથે સંકળાયેલા બી. આર. એ. એફ. જનીનના 30 થી વધુ પરિવર્તનની ઓળખ કરવામાં આવી છે. બી. આર. એ. એફ. પરિવર્તનની આવૃત્તિ માનવ કેન્સરમાં વ્યાપક રીતે બદલાય છે, મેલાનોમા અને નેવીમાં 80 ટકાથી વધુ, ફેફસાના કેન્સરમાં 1-3% અને કોલોરેક્ટલ કેન્સરમાં 5 ટકા જેવી અન્ય ગાંઠોમાં 0-18% જેટલી ઓછી હોય છે. 90 ટકા કિસ્સાઓમાં, થાઇમિનને ન્યુક્લિયોટાઇડ 1799 પર એડેનિન સાથે બદલવામાં આવે છે. આ માનવ કેન્સરમાં જોવા મળતા સક્રિયકરણ વિભાગમાં કોડન 600 (જેને હવે V 600E તરીકે ઓળખવામાં આવે છે) પર વેલિન (V) ને ગ્લુટામેટ (E) દ્વારા બદલવામાં આવે છે. પેપિલરી થાઇરોઇડ કાર્સિનોમા, કોલોરેક્ટલ કેન્સર, મેલાનોમા અને નોન-સ્મોલ-સેલ ફેફસાના કેન્સરમાં આ પરિવર્તન વ્યાપકપણે જોવા મળ્યું છે. લેંગરહાન્સ સેલ હિસ્ટિયોસાઇટોસિસના 57 ટકા દર્દીઓમાં બીઆરએએફ-વી 600ઇ પરિવર્તન હાજર છે. V600E પરિવર્તન એ રુવાંટીવાળું કોષ લ્યુકેમિયાના કિસ્સાઓમાં 100% માં સંભવિત ચાલક પરિવર્તન છે. સૌમ્ય પરંતુ સ્થાનિક રીતે ઘુસણખોરી કરતા ઓડોન્ટોજેનિક નિયોપ્લાઝમ એમેલોબ્લાસ્ટોમામાં બી. આર. એ. એફ. વી. 600ઇ. પરિવર્તનની ઉચ્ચ આવૃત્તિ મળી આવી છે. પેપિલરી ક્રેનિઓફેરિન્જીયોમા વિકાસના અમુક કિસ્સાઓમાં વી 600ઇ પરિવર્તનને સિંગલ-ડ્રાઇવર પરિવર્તન (આનુવંશિક 'સ્મોકિંગ ગન') તરીકે પણ જોડી શકાય છે. અન્ય પરિવર્તન જે મળી આવ્યા છે તેમાં R461I, I462S, G463E, G463V, G465A, G465E, G465V, G468A, G468E, G469R, N580S, E585K, D593V, F594L, G595R, L596V, T598I, V599D, V599E, V599K, V599R, V600K, A727V વગેરે છે. અને આમાંના મોટાભાગના પરિવર્તનો બે પ્રદેશોમાં ક્લસ્ટર થયેલ છેઃ એન લોબની ગ્લાયસીન-સમૃદ્ધ પી લૂપ અને સક્રિયકરણ વિભાગ અને ફ્લેન્કિંગ પ્રદેશો. આ પરિવર્તનો સક્રિયકરણ વિભાગને નિષ્ક્રિય સ્થિતિમાંથી સક્રિય સ્થિતિમાં બદલી નાખે છે, ઉદાહરણ તરીકે અગાઉના ટાંકવામાં આવેલા પેપરમાં એવું નોંધવામાં આવ્યું છે કે વેલ 599 ની એલિફેટિક બાજુની સાંકળ પી લૂપમાં ફે 467 ની ફિનાઇલ રિંગ સાથે સંપર્ક કરે છે. માનવ કેન્સર (Glu, ASP, Lys, અથવા Arg) માં જોવા મળતા મોટા અને ચાર્જ અવશેષો સાથે મધ્યમ કદના હાઇડ્રોફોબિક વેલ સાઇડ ચેઇનને બદલવાથી ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓને અસ્થિર થવાની અપેક્ષા રાખવામાં આવશે જે નિષ્ક્રિય રચનામાં DFG મોટિફને જાળવી રાખે છે, જેથી સક્રિયકરણ વિભાગને સક્રિય સ્થિતિમાં ફેરવવામાં આવે છે. પરિવર્તનના પ્રકાર પર આધાર રાખીને એમ. ઇ. કે. તરફની કાઈનેઝ પ્રવૃત્તિ પણ બદલાઈ શકે છે. મોટાભાગના મ્યુટન્ટ્સ એમ. ઇ. કે. તરફ ઉન્નત બી-રાફ કિનેઝ પ્રવૃત્તિને ઉત્તેજીત કરે છે. જો કે, કેટલાક મ્યુટન્ટ્સ એક અલગ પદ્ધતિ દ્વારા કાર્ય કરે છે કારણ કે એમ. ઇ. કે. તરફ તેમની પ્રવૃત્તિ ઓછી થાય છે, તેમ છતાં તેઓ એક રચના અપનાવે છે જે જંગલી-પ્રકાર સી-આર. એ. એફ. ને સક્રિય કરે છે, જે પછી ઇ. આર. કે. ને સંકેત આપે છે. બી. આર. એ. એફ.-વી. 600ઇ. બી. આર. એ. એફ. વી. 600ઇ. પરિવર્તન મેટાસ્ટેટિક કોલોરેક્ટલ કેન્સરમાં નબળું નિદાન પ્રદાન કરે છે. બી. આર. એ. એફ. વી. 600ઇ કોલોરેક્ટલ કેન્સરમાં બી. આર. એ. એફ. અને/અથવા ઇ. જી. એફ. આર. ના લક્ષિત અવરોધ પર, એસ. આર. સી. કિનેઝ વ્યવસ્થિત રીતે સક્રિય થાય છે. નોંધપાત્ર રીતે, બી. આર. એ. એફ. અને ઇ. જી. એફ. આર. ની સાથે એસ. આર. સી. ના સહવર્તી લક્ષ્યાંકને સારવારની અસરકારકતામાં વધારો દર્શાવ્યો છે. એસ. આર. સી. કાઇનેસનું વળતર સક્રિયકરણ ઓટોક્રાઇન પ્રોસ્ટાગ્લાન્ડિન ઇ 2 લૂપ દ્વારા મધ્યસ્થી કરવામાં આવે છે, જેને સાયક્લોઓક્સિજિનેઝ-2 (સીઓએક્સ 2) અવરોધકોનો ઉપયોગ કરીને અવરોધિત કરી શકાય છે. નોંધપાત્ર રીતે, બી. આર. એ. એફ. અને ઇ. જી. એફ. આર. સાથે સી. ઓ. એક્સ. 2ના એક સાથે લક્ષ્યાંકને પ્રિક્લિનિકલ મોડેલોમાં નોંધપાત્ર ક્ષમતા દર્શાવી છે, જે ગાંઠની વૃદ્ધિના સતત દમન તરફ દોરી જાય છે. બી. આર. એ. એફ. વી. 600ઇ એ પ્રોટીઝોમ અવરોધકો પ્રત્યે સંવેદનશીલતાનું નિર્ધારક છે. પ્રોટીઝોમ અવરોધકોની નબળાઈ સતત બી. આર. એ. એફ. સંકેત પર આધારિત છે, કારણ કે પી. એલ. એક્સ. 4720 દ્વારા બી. આર. એ. એફ.-વી. 600ઇ. અવરોધ બી. આર. એ. એફ.-મ્યુટન્ટ કોલોરેક્ટલ કેન્સર કોષોમાં કારફિલ્ઝોમિબ પ્રત્યેની સંવેદનશીલતાને ઉલટાવી દે છે. પ્રોટીઝોમ અવરોધ બી. આર. એ. એફ. વી. 600ઇ-મ્યુટન્ટ કોલોરેક્ટલ ગાંઠોમાં મૂલ્યવાન લક્ષ્યાંક વ્યૂહરચનાનું પ્રતિનિધિત્વ કરી શકે છે. બી. આર. એ. એફ. અવરોધકો ઉપર જણાવ્યા મુજબ, કેટલીક ફાર્માસ્યુટિકલ કંપનીઓ કેન્સર વિરોધી ઉપયોગ માટે મ્યુટેટેડ બી-રાફ પ્રોટીનના ચોક્કસ અવરોધકો વિકસાવી રહી છે કારણ કે બી. આર. એ. એફ. એ સારી રીતે સમજી શકાય તેવું, ઉચ્ચ ઉપજ લક્ષ્ય છે. વેમુરફેનીબ (આરજી7204 અથવા પીએલએક્સ4032) ને ત્રીજા તબક્કાના ક્લિનિકલ ડેટાના આધારે ઓગસ્ટ 2011 માં મેટાસ્ટેટિક મેલાનોમાની સારવાર માટે યુ. એસ. ફૂડ એન્ડ ડ્રગ એડમિનિસ્ટ્રેશન દ્વારા ઝેલબોરાફ તરીકે લાઇસન્સ આપવામાં આવ્યું હતું. અગાઉની શ્રેષ્ઠ કેમોથેરાપ્યુટિક સારવાર, ડેકાર્બેઝિન સાથે 7-12% ની સરખામણીમાં 53 ટકાના સારવારના પ્રતિભાવ દરની સાથે સાથે અસ્તિત્વ ટકાવી રાખવામાં સુધારો જોવા મળ્યો હતો. ક્લિનિકલ ટ્રાયલ્સમાં, બી-રાફે મેટાસ્ટેટિક મેલાનોમા દર્દીના બચવાની તકમાં વધારો કર્યો. દવાની ઉચ્ચ અસરકારકતા હોવા છતાં, 20 ટકા ગાંઠો હજુ પણ સારવાર સામે પ્રતિકાર વિકસાવે છે. ઉંદરમાં, 20 ટકા ગાંઠો 56 દિવસ પછી પ્રતિરોધક બની જાય છે. જ્યારે આ પ્રતિકારની પદ્ધતિઓ હજુ પણ વિવાદિત છે, ત્યારે કેટલીક પૂર્વધારણાઓમાં વેમુરાફેનીબની ઊંચી સાંદ્રતાને સરભર કરવા માટે બી-રાફની અતિશય અભિવ્યક્તિનો સમાવેશ થાય છે અને વૃદ્ધિ સંકેતના અપસ્ટ્રીમ નિયમનનો સમાવેશ થાય છે. વધુ સામાન્ય બી-રાફ અવરોધકોમાં જી. ડી. સી.-0879, પી. એલ. એક્સ.-4720, સોરાફેનીબ, ડાબ્રાફેનીબ અને એનકોરફેનીબનો સમાવેશ થાય છે. પેનઆરએએફ અવરોધકો બેલ્વારાફેનીબને પેનઆરએએફ અવરોધક તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. પેનઆરએએફ અવરોધક ડાયમરમાં બંને પ્રોટીનના ઉત્પ્રેરક કાર્યને અવરોધે છે. ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ BRAF (જનીન) સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દર્શાવવામાં આવી છેઃ AKT1, C-Raf, HRAS, અને YWHAB. સંદર્ભો વધુ વાંચન બાહ્ય કડીઓ બી. આર. એ. એફ. માં ખામીઓ શોધવી-કેન્સર રિસર્ચ યુકે બ્લોગ પોસ્ટ કેન્સર પેદા કરતા બી. આર. એ. એફ. પરિવર્તનની શોધ વિશે (વિડિયો સહિત) ઓન્કોજીન્સ ઇસી 2.7.11