מדענים מאוניברסיטת דלווייר (Delaware) בארה”ב מפתחים שיטה חדשה להכנת חלבונים שהיא חיונית למחקר על סרטן, מחלת אלצהיימר ומחלות אחרות.
יוביקוויטין (הערך בוויקיפדיה) הינו חלבון קטן, שהיה בבסיס המחקר שהוביל להענקת פרס הנובל לכימיה לשנת 2004 לשני מדענים ישראלים (אברהם הרשקו ואהרון צ’חנובר), ואשר תפקידו לסמן חלבונים פגומים או בלתי-רצויים בתהליך הרחקת הפסולת של התא במהלך התדיר שלו ליצירת חלבונים ופירוקם.
בשנים האחרונות התגלו בקצב מהיר גם תפקודים אחרים שלו שאינם קשורים לפרוק חלבונים בתהליכים תאיים מגוונים, החל בשינוע חלבונים, בתגובה חיסונית ועד בעמידות בפני נזקים לדנ”א, והובהר כי לחלבון זה תפקידים רבים יותר מאשר היה ידוע עד כה. אולם, הכנת דגימות של חלבונים הקשורים לאוביקוויטין בכמויות המספיקות למחקר הייתה אתגר ממשי שניצב בפני המדענים.
זמינות חלבונים שכאלו הינה מכרעת עבור קבוצת המחקר של Zhuang שעוסקת בממשק שבין כימיה לביולוגיה בניסיון להבין את הבסיס המולקולארי להתפתחותו ומניעתו של סרטן באדם.
השיטה החדשה שפותחה ליצירת חלבונים מסומנים אלו משלבת את עוצמתם של כימיית אִינְטְרוֹן (intein, intron) וצילוב בעזרת קשרי דיסולפיד לחיבור האוביקוויטין לחלבון חיוני נוסף הקרוי “proliferating cell nuclear antigen”.
“הניצולת שקיבלנו גבוהה במאות סדרי-גודל יותר יחסית לשיטה האנזימטית הרווחת היום,” אומר החוקר. “בנוסף, מתאפשרת לנו הגמישות בשינוי הקבוצות הנבחרות, דבר שלא היה קיים בשיטה הקודמת.”
במהלך חקר ההשפעה של חלבונים שעברו שינויים צוות המדענים גם גילה תופעה מפתיעה בקשר לחלבונים המחוברים לאוביקוויטין. “גילינו כי אוביקוויטין בשמשו כמשנה חלבונים הרבה יותר גמיש ממה שסברנו בתחילה. תכונה זו מבדילה חלבונים קשורי אוביקוויטין מחלבונים אחרים שנחקרו טוב יותר ואשר עברו שינויים בעקבות זרחון (phosphorylation) ואצטילציה (acetylation),” אומר החוקר הראשי.
הגישה החדשנית תסייע למדענים החוקרים את ביולוגיית האוביקוויטין ע”י אספקת האמצעים להכנת מיליגרמים של דגימות חלבון לטובת אפיון מבני מדוקדק. ממצאי המחקר פורסמו בכתב-העת המדעי Nature Chemical Biology. בנוסף, הגישה החדשנית כבר פתחה צוהר למחקר חדש במעבדתו של Zhuang עצמה, לשם בדיקת שיטות ריפוי סרטן חדשניות.
