חלבוני הם – חלבונים נפוצים החיוניים לכל היצורים החיים

חוקרים העובדים בממשק שבין כימיה לביולוגיה משתפים ביניהם ציוד, חוקרים ורעיונות בניסיון לבסס גישה בינתחומית להבנה טובה יותר של המבנה, הקינטיקה והתפקוד של מערכות ביולוגיות

חוקרים העובדים בממשק שבין כימיה לביולוגיה מהווים כוח-השפעה משמעותי מזה שנים רבות באוניברסיטה האנגלית של לייססטר (Leicester). מדענים מהמחלקה למחקר ביו-רפואי משתפים ביניהם ציוד, חוקרים ורעיונות בניסיון לבסס גישה בינתחומית להבנה טובה יותר של המבנה, הקינטיקה והתפקוד של מערכות ביולוגיות.

בחודש יוני החוקרת ד”ר Pipirou מציגה את הממצאים העיקריים בעבודת הדוקטור שלה, בה היא חקרה את התפקוד והמנגנון של יצירת קשרים קוולנטיים בתוככי חלבוני הם (הערך בוויקיפדיה). המחקר שלה כולל שימוש בשיטות המצויות בממשק שבין כימיה מסורתית לבין גישות מחקר ביולוגיות מתקדמות לשם ההחדרה של קשרים קוולנטיים, המצויים בחלבוני יונקים, לתוך מקביליהם הצמחיים. המחקר הנ”ל הביא לתובנות חשובות לגביי ההבדל והדמיון בין חלבוני הם (heme) צמחיים לאלו המצויים ביונקים, והראה כי חלבונים צמחיים יכולים לשמש כמערכות מודל לבחינת המאפיינים והתפקוד של מערכות יונקים מורכבות הרבה יותר.

החוקרת מסבירה: “ההם הינו פרודה מכילת-ברזל המהווה רכיב בלתי-נפרד של חלבונים רבים, המכונים בשל כך – המו-חלבונים (hemoproteins), בחיידקים, צמחים ובע”ח, כולל האדם. זהו הרכיב של ההמוגלובין הנותן לדם את צבעו האדום-עז האופייני. לחלבוני ההם מגוון רחב של תפקודים ביולוגיים: לדוגמא, המוגלובין ומיוגלובין מסוגלים לשמר רמה מאוזנת של חמצן בשמשם כחלבוני קישור והובלה של חמצן.”

“על-אף שההם אינו קשור קוולנטית לרבים מחלבונים אלו, הולך ומתברר כעת כי מספר רב של חלבונים אחרים משתמשים בגרסאות שונות במקצת של הם, בהן קבוצה זו דווקא כן קשורה קוולנטית לחלבון עצמו. הדוגמא המרתקת ביותר לחלבון שכזה הינו החלבון הקרוי myeloperoxidase, השייך למשפחת חלבוני ה- peroxidases המצויים ביונקים, ואשר כולל שלושה קשרים קוולנטיים בין קבוצת ההם לחלבון. עבודת המחקר התבססה על בחינת אופי קשרים שכאלו במגוון משפחות שונות של חלבוני הם”.

החוקרת מוסיפה ואומרת: “אני אציג את סוגי הקשרים שבין קבוצת ההם לחלבון שאנו מסוגלים להנדס לתוך חלבוני peroxidases צמחיים ואדגים כיצד מסוגלים חלבונים צמחיים להשתמש באותה הכימיה ובאותם המנגנונים הקיימים באנזימים של יונקים. ובעיקר, אני אדון במה ש”מרוויח” הטבע מיצירת קשרי הם-חלבון שכאלו ואפילו ב”כיבויים”.”

הידיעה המקורית מהאוניברסיטה