• יו"ר: פרופ' מ. יונה נדיר
  • מזכירה: ד"ר איילה גורליק
  • גזבר: ד"ר נג'יב דלי
  • חברת ועד: ד"ר ענת קרן
  • חברת ועד: ד"ר סיגל נקב
חדשות

בטכניון חשפו מנגנון ויסות עצמי לייעול תהליך בניית החלבונים בגוף

ממצאי המחקר עשויים להוביל להבנה טובה יותר של הגורמים לשיבושים ביולוגיים ולשיפור הטיפול במצבי חולי שונים

פרופ' יואב ערבה, הפקולטה לביולוגיה בטכניון. "מנגנון חכם המאפשר למולקולה לווסת את ייצורה על פי צורכי התא"

חוקרים בפקולטה לביולוגיה בטכניון דיווחו כי גילו מנגנון ויסות מתוחכם המייעל את תהליך בניית החלבונים בגוף. הדיווח פורסם במאי ב-PLoS Biology. להערכת החוקרים, פגיעה במנגנון זה מובילה למצבי חולי רבים. ממצאי המחקר עשויים לדעתם להוביל להבנה טובה יותר של הגורמים לשיבושים ביולוגיים ולשיפור הטיפול בהם. המחקר הובל בידי פרופ' יואב ערבה והדוקטורנט עפרי לוי.

פרופ' ערבה: "חלבונים הם מרכיב מרכזי בגוף האדם ונבנים בריבוזום – 'בית החרושת' התאי. הריבוזום משתמש בשני מרכיבים עיקריים בתהליך בניית החלבון: ה-mRNA ("השליח"), המכיל את המידע הנחוץ לבניית החלבון, וה-tRNA הנושא את חומצות האמינו - חומרי הגלם הדרושים לבניית החלבון".

המחקר התמקד באנזימי אמינו-אציל סינטטזות – משפחת אנזימים הממלאים תפקיד חשוב בחיבור כל חומצת האמינו למולקולת ה-tRNA המתאימה. דיוק ויעילות אנזימים אלה קריטיים לאיכות חומרי הגלם המגיעים לריבוזום ולאיכות החלבון העתידי. תפקידם בתהליך נחקר עשרות שנים על ידי קבוצות מחקר רבות בעולם ועתה במחקר זה נתגלה תפקיד נוסף של אנזימים אלה שלא היה ידוע עד כה.

במחקר נתגלה שבנוסף לחיבור חומצת האמינו ל-tRNA, האנזימים האמורים יודעים לווסת את שכיחותם בהתאם לכמות חומצות האמינו הזמינות. כשכמותן גבוהה ויש צורך בכמות רבה של האנזים, האנזים מפעיל מנגנון המגביר את ייצורו. ההפך קורה כשאין צורך בכמות גדולה של האנזים.

החוקרים פיענחו את המנגנון המולקולרי המוציא לפועל פעילות זו: האנזים מתחבר למולקולת ה-mRNA "שלו" באיזור דמוי tRNA ומבקר את זמינותה לריבוזום.

החוקרים סבורים שמנגנון זה של ויסות עצמי קיים בכל 20 האנזימים שבמשפחה הנ"ל. זה מנגנון חכם המאפשר למולקולה לווסת את ייצורה על פי צורכי התא. סביר שהתפתח בשלב מוקדם במהלך האבולוציה.

בשל תפקידם הקריטי של האמינו-אציל סינטטזות בקביעת איכות חומרי הגלם עבור הריבוזום, כל תקלה בפעילותם עלולה להביא לייצור חלבונים מזיקים. מוטציות באנזימים אלה מעורבות במחלות רבות. לכן, ממצאי המחקר עשויים להוביל להבנה טובה יותר של מצבי החולי ולפיתוח דרכים חדשות לטיפול בהם.

המחקר מומן על ידי הקרן הלאומית למדע (ISF), הקרן הדו-לאומית למדע ארה"ב-ישראל ומכון ראסל ברי לננוטכנולוגיה בטכניון (RBNI).

נושאים קשורים:  פרופ' יואב ערבה,  הטכניון,  ריבוזום,  מחקר ישראלי,  חדשות
תגובות