באוני העברית בודדו חלבון חדש מצפצפה עמידה לתנאים קיצוניים ופענחו את מבנהו המרחבי

החלבון עשוי לשמש במכלול של פיתוחים כמו טיפול בסרטן דיאגנוזה רפואית, ננו-אלקטרוניקה ושיפור צמחים

חלבון SP-1 דמוי כעך. איור: האוניברסיטה העברית

קישור ישיר לדף זה: https://www.hayadan.org.il/huji060105.html

חוקרים מהאוניברסיטה העברית בודדו חלבון חדש מצמחי צפצפה בעל תכונות ייחודיות, הנקרא SP-1. החלבון מורכב מיחידות בסיסיות בעלות כושר חיבור עצמי, היוצרות מבנה סימטרי ננומטרי דמוי כּעךְ. ייחודו של החלבון הוא עמידותו בתנאים קיצוניים: החלבון שומר על מבנהו ועל תכונותיו גם לאחר הרתחה ארוכה, בחשיפה לאנזימים המעכלים ומפרקים חלבונים רגילים ובתנאים קיצוניים של חומציות, מלח ודטרגנטים.

את המחקר ביצעו פרופ' אריה אלטמן, ראש המכון למדעי הצמח וגנטיקה בחקלאות ע”ש רוברט ה' סמית' בפקולטה לחקלאות של האוניברסיטה העברית, ופרופ' עודד שוסיוב מהפקולטה לחקלאות, בהשתתפות תלמידי המחקר ד”ר ונגשיה ואנג וד”ר דן פלח.

לדברי פרופ' אלטמן ופרופ' שוסיוב, החלבון SP-1 משמש כחלבון מיוחד המאפשר קיפול ויצירה של מבנה תקין ופעיל של חלבונים אחרים בתא. לחלבון החדש כושר הרכבה עצמית ליצירת חלבון המורכב מתריסר יחידות זהות והוא עמיד בצורה יוצאת מן הכלל לתנאים קיצוניים. צירוף כל התכונות הללו בחלבון אחד הוא נדיר ולכן מאפשר שימוש בחלבון במכלול של פיתוחים רפואיים וננו-ביוטכנולוגיים.

כיום ידוע כי ניתן לקשור לכעך החלבון תרופות הרעילות לתאים מתחלקים והמשמשות לדיכוי סוגי סרטן מסוימים. בשל גודלו הזעיר של החלבון, יציבותו וכושר הקשירה של התרופה יכול נשא זה של תרופות לחדור לאתר המטרה של הגידולים, אך לא לרקמות הבריאות ובכך לייעל את הטיפול הכימותרפי. חדירה בררנית זו מבוססת על העובדה כי כלי הדם המגיעים אל הגידולים הסרטניים הם בעלי נקבוביות הגדולות במידה ניכרת מאלו המגיעים לרקמות בריאות – לכן, יחדרו יחידות ה-SP-1 הנושאות את התרופה רק לגידולים.

לאחרונה גם פוענח המבנה המרחבי של החלבון, הנשען על זיהוי מלא של רצף חומצות האמינו. המחקר שהתפרסם בדצמבר 2004 בכתב העת היוקרתי Journal of Biological Chemistry נעשה על-ידי פרופ' אלטמן, פרופ' שוסיוב והדוקטורנט אור דגני, בשיתוף ד”ר אורנה אלמוג מאוניברסיטת בן גוריון, ד”ר שרון וולף ממכון ויצמן למדע וחוקרים נוספים.

פרופ' אריה אלטמן ופרופ' עודד שוסיוב הם המדענים המייסדים של חברת הזנק ביוטכנולוגית “פולכרום בע”מ” ועוסקים כעת בפיתוח החלבון כנשא של תרופות להובלה מכוונת לגידולים סרטניים מוצקים.

נוסף על כך, החוקרים מנסים לבחון עוד שימושים בחלבון SP-1 וביניהם הנדסה גנטית של צמחים לשם הגברת עמידותם לתנאי עקה של מליחות ויובש, יישומים בננו-ביואלקטרוניקה, במדע החומרים (למשל ליצירת ציפויים ננומטרים) ועוד.

ידען ננו טכנולוגיה
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~41541378~~~57&SiteName=hayadan