המתקן יאפשר לבחון האם נוגדי חימצון עוזרים לעצירת ההזדקנות או דווקא להיפך כפי שעולה ממחקרים אחרונים
עם כל הפרסום על יתרונותיהם של נוגדי-חמצון במוצרים שונים, החל מקרם-פנים ועד דגני-בוקר, אנו אמורים לחשוב כי המטרות שלהם – רדיקלים של חמצן – חיבות להיות מזיקות ביותר. הדבר אכן נכון – ההצטברות של רדיקלי חמצן וצורוני חמצן פעילים (reactive oxygen species, ROS) אחרים בתאים תורמת להאצת הזדקנותם וכנראה גם להתפתחותן של מחלות כגון סרטן ואלצהיימר.
יחד עם זאת, במינונים מתונים, צורונים אלו מסייעים לבריאותו של התא באמצעות הבקרה על חלוקת התא, התנועה שלו ותהליכים ביולוגיים נוספים המתרחשים בו. לשם הבנה טובה יותר של פעילות צורונים אלו במחלות, המדענים צריכים קודם כל לבחון כיצד הם פועלים בתאים בריאים, וצוות מחקר מאוניברסיטת מישיגן מספק כלי חשוב חדש בדיוק לשם כך.
הכלי החדש, פרודה קטנה המכונה DAz-2, מתפקד כעין נַוְטָן [GPS] תוך-תאי המסייע לחוקרים להתביית במדויק על החלבונים המסוימים המושפעים מצורונים אלו. תאי כל האורגניזמים, החל מחיידקים ושמרים וכלה בבני-אדם, חשים את הצורונים הללו באמצעות תהליך של שינוי כימי הידוע כחמצון ואשר משפיע על סוג התגובה של החלבונים אחד עם משנהו.
“למרות שתופעה כללית זו מקובלת על קהיליית המדע העולמית, מדענים עדיין מנסים לקבל זיהוי מדויק של החלבונים המושפעים מצורונים אלו בתאים החיים,” אומר החוקר Carroll, פרופסור לכימיה במכון למדעי-החיים באוניברסיטה. איתור החלבונים שהושפעו, וידיעת השינוי המדויק ומיקומו הוגבלו עד עתה בשל העדר כלים אמינים, אולם הדבר השתנה בזכות הפיתוח של סדרת גלאים כימיים לשם מטרה זו, כאשר הפרודה DAz-2 הינה האחרונה בסדרה. “הגלאים החדשים מאפשרים לנו למיין בקלות את החלבונים אותם אנו מעוניינים לבחון ולהשוותם לחלבונים שאינם מושפעים ע”י צורונים אלו,” מסביר החוקר.
בייחוד, הגלאי המדובר מזהה את החמצון של יחידת המבנה החלבוני (חומצת האמינו) ציסטאין לחומצה סולפנית (sulfenic acid), המסוגלת לבקר את התנהגותם של החלבונים ואת יחסי-הגומלין ביניהם. מכיוון שהשינוי של ציסטאין לחומצה סולפנית הינו כה זמני, עד היום היה קשה ביותר לצפות בו ומדענים איתרו חלבונים אחדים בלבד שעברו חמצון שכזה. אולם, ע”י השימוש בגלאי החדש, המגלה ישירות את החומצה הסולפנית בתאים החיים, צוות המחקר הצליח לזהות קרוב למאתיים חלבונים המעורבים בתהליכים ביולוגיים מגוונים, העוברים שינוי זה.
“כלי זה יאפשר חקר אמין של חמצון החלבונים המשמשים בתהליכי איתות תאי והמעורבים במחלות רבות, תוך קבלת הבנה רבה יותר לגביי מנגנון פעילותם,” מסביר החוקר. “ממצאים אלו יוכלו לסלול את הדרך לפיתוח גישות ריפוי חדישות לשם המאבק במחלות שקשורות לעקה חמצונית ממושכת, ולהבנה טובה יותר של פעילות התאים.”
הממצאים פורסמו בתחילת השנה בכתב-העת המדעי Chemistry & Biology.
