חוקרים ממכון וולטר ואילייזה הול (WEHI) במלבורן פתרו תעלומה ותיקה בנוגע לתפקיד של חלבון בסילוק מיטוכונדריה פגומה מהגוף. ממצאים אלה אולי יסללו את הדרך לטיפולים חדשים פוטנציאלים במחלת פרקינסון
חוקרים ממכון וולטר ואילייזה הול (WEHI) במלבורן פתרו תעלומה ותיקה בנוגע לתפקיד של חלבון בסילוק מיטוכונדריה פגומה מהגוף. ממצאים אלה אולי יסללו את הדרך לטיפולים חדשים פוטנציאלים במחלת פרקינסון.
המיטוכונדריה ממלאת תפקיד קריטי בייצור האנרגיה שהתאים שלנו צריכים כדי לבצע את תפקידיהם השונים, אבל כאשר היא נפגמת הדבר יכול להשפיע מאוד על תפקוד התאים ולתרום להתפתחות מחלות שונות.
מיטוכונדריה לא תקינה בדרך כלל מסולקת וממוחזרת באמצעות תהליך סילוק אשפה בשם מיטופגיה.
PINK1 ופרקין הם שני חלבונים שחיוניים לתהליך הזה, הם אחראים ל”תיוג” מיטוכונדריה לא מתפקדת להשמדה. בפרקינסון, מוטציות בחלבונים האלה יכולות לגרום להצטברות של מיטוכונדריה פגומה במוח, שיכולה להוביל לתסמינים מוטוריים כמו רעידות, נוקשות וקושי בתנועה.
המחקר החדש, שהתפרסם ב-Molecular Cell, פותר תעלומה לגבי האופן שבו החלבון אופטינוירין מזהה מיטוכונדריה פגומה ש”תייגו” PINK1 ופרקין, ומאפשר את העברתה למערכת סילוק הפסולת של הגוף.
ד”ר תאן נואן (משמאל) ופרופ’ חבר מייקל לזרו (מימין).
קרדיט: WEHI
פרופ’ חבר מייקל לזרו, מנהל מעבדה בחטיבת סימון אוביקוויטין של WEHI, אמר שהתגלית השלימה פער ידע חיוני שישנה את הבנתנו בנוגע למסלול התאי הזה. “עד המחקר הזה, התפקיד המדויק של אופטינוירין בתהליך סילוק הפסולת של הגוף לא היה ידוע”.
“יש הרבה חלבונים שקושרים חומרים תאיים פגומים למנגנון סילוק הפסולת, אבל מצאנו שאופטינוירין עושה זאת באופן מאוד לא רגיל שלא דומה לשום דבר אחר שראינו בחלבונים דומים.
“התגלית הזאת חשובה כי מוח האדם מסתמך על אופטינוירין בהגרעה של המיטוכונדריה דרך מערכת סילוק הפסולת באמצעות PINK1 ופרקין. אם נדע איך האופטינוירין עושה זאת תהיה לנו מסגרת שתאפשר לנו אולי לטרגט מיטופגיית PINK1 ופרקין במחלה ולמנוע הצטברות של מיטוכונדריה פגומה בנוירונים עם הגיל.
“אם נצליח, תהיה לכך חשיבות רבה לאנשים עם פרקינסון – מחלה שממשיכה לפגוע ביותר מעשרה מיליון אנשים ברחבי העולם, כולל 80,000 אוסטרלים”.
PINK1 פועל בתוך המיטוכונדריה ואחראי לניטור מצבה. כשהוא מזהה בעיות, הוא מפעיל את הפרקין, שמתייג מיטוכונדריה פגומה לסילוק.
הם פועלים יחד ומורים לגוף שלנו ליצור “שקיות זבל” תאיות סביב מיטוכונדריה פגומה ומגייסים לעזרה את האופטינוירין כדי להתחיל את התהליך הזה.
במחקר החדש התגלה שהאופטינוירין מסלק מיטוכונדריה פגומה על ידי קשירתה לאנזים בשם TBK1. משם, נמצא ש-TBK1 מצידו מפעיל מכונה תאית ספציפית שיש לה תפקיד מפתח ביצירת שקיות האשפה האלה סביב מיטוכונדריה הפגומה.
המחבר הראשון ד”ר תאן נואן אמר: “חלבונים אחרים לא צריכים TBK1 שיעזור להם לגרום לתהליך ההגרעה הזה, ולכן אופטינוירין באמת חריג כשמדובר באופן שבו גוף מסלק מיטוכונדריה.
“זה איפשר לנו לחשוב על התכונות של המסלול הזה הכולל TBK1 כמטרה לתרופה פוטנציאלית, וזה צעד משמעותי קדימה בחיפוש שלנו אחרי טיפולים חדשים בפרקינסון.
“המטרה הסופית תהיה למצוא דרך להגביר את רמות מיטופגיית ה-PINK1/פרקין בגוף – במיוחד במוח – כדי לייעל יותר את סילוק המיטוכונדריה הפגומה
“אנו גם מקווים לתכנן מולקולה שתוכל לחקות את מה שעושה האופטינוירין, כדי שאפשר יהיה לסלק מיטוכונדריה פגומה אפילו ללא PINK1 או פרקין”.
עוד בנושא באתר הידען:
