פענוח מבנהו של החלבון אלסטין

גילוי זה יוכל להוביל לפיתוחם של פולימרים אלסטיים סינתטיים חדשים

תמונה המייצגת את קבלתו של אלסטין מתוך טרופואלסטין
תמונה המייצגת את קבלתו של אלסטין מתוך טרופואלסטין

מדענים הצליחו לפענח את מבנהו של החלבון המעניק לרקמות האנושיות את התכונות האלסטיות שלהן. גילוי זה יוכל להוביל לפיתוחם של פולימרים אלסטיים סינתטיים חדשים.

חוקרים מאוניברסיטת מנצ'סטר, בשיתוף פעולה עם מדענים מאוסטרליה וארה"ב, ניצלו שיטות מתקדמות ביותר לחשיפת המבנה של טרופואלסטין, הרכיב העיקרי של החלבון אלסטין (ויקיפדיה). חלבון זה מאפשר לרקמות באדם, וביונקים אחרים, להתמתח, לדוגמא כאשר הריאות מתרחבות ומתכווצות במהלך הנשימה או כאשר עורקי דם מתרחבים ומתכווצים במהלך מיליוני פעימות הלב.

המחקר, אשר פורסם בכתב-העת המדעי Proceedings of the National Academy of Sciences, חושף כיצד האבולוציה הצליחה במקום שבו מהנדסים כשלו עד כה לייצר מולקולה בעלת אלסטיות כמעט מושלמת שתהיה עמידה למשך חיים שלמים.

"כל היונקים מסתמכים על החלבון אלסטין על-מנת לספק לרקמות שלהן את היכולת להתמתח ולחזור לצורתן המקורית," אמרה החוקרת Clair Baldock, מאוניברסיטת מנצ'סטר. "רמה גבוהה זו של יכולת פיסיקלית הנדרשת עבור אלסטין מוצלחת ומאריכת ימים הרבה יותר מכל חומר אלסטי אחר שיוצר ע"י האדם. "זהו האוסף המתואם של טרופואלסטנים רבים המרכיבים את האלסטין אשר מעניק לרקמות את יכולת המתיחה שלהן ואוסף מרהיב זה הוא המסייע לייצור רקמות אלסטיות מסוגים מגוונים, כגון רקמות עורקים, ריאה ועור.

"הצלחנו להראות כי טרופואלסטין הינו מולקולה מעוקלת, דמוית קפיץ, בעלת אזור של "רגל" המסייע לקישורה לתאים. ניסויי מתיחה והרפיה הראו כי במולקולה טמונה יכולת בלתי-רגילה להתארך לפי שמונה מאורכה המקורי ויכולה לחזור אז לצורתה המקורית ללא כל אובדן אנרגיה, מאפיינים ההופכים אותה לקפיץ כמעט מושלם."

החוקרת מוסיפה ואומרת: "רכיבים אלסטיים משמשים במגוון יישומים, החל מביגוד, רכבים, הנדסת רקמות וכלה במסעות לחלל, כך שהבנת מבנהו של טרופואלסטין ומאפייניו האלסטיים יוכלו לאפשר פיתוח של פולימרים סינתטיים, דמויי-אלסטין, בעלי מגוון יישומים אפשריים ויתרונות רבים."

מסביר אחד מהחוקרים: "טרופואלסטין הינו חלבון זעיר דמוי "ננו-קפיץ" בגוף האדם. הגוף שלנו מקבץ את ננו-הקפיצים הללו יחדיו בכדי להקנות אלסטיות למגוון סוגי רקמות, כגון עור, כלי-דם וריאות."

הידיעה על המחקר

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

5 תגובות

  1. יניב,

    גם אם זה לא מסובך מאוד לפענח את שרשרת חומצות האמינו היוצרות את החלבון זה לא דבר מסובך במיוחד (אבל יותר ממה שאתה חושב: שרשרת הרנ"א שמיתרגמת לחלבון עוברת "עריכה" וקיצוצים בדרך), נשאר שלב קיפול החלבון לצורתו הסופית והוא מסובך להפליא. כדי לפענח את המבנה המרחבי של החלבון באמצעות קרינת רנטגן יש לגבש את החלבון לגביש, וזו פעולה לא פשוטה בכלל. שיטות חישוביות משמשות גם הן להעריך את המבנה המרחבי של החלבון, ואתה יכול להשתתף בכך כאן:

    http://folding.stanford.edu/

  2. שאלת תם:
    למה זה כלכך מסובך לפענח מבנה של חלבון?
    האם הוא עד כדי כך מורכב? או שישנן בעיות טכניות לבצע זאת?

    תודה.

  3. זה מדהים, ונראה כמו משהו עם סיכוי למהפחה אמיתית… מכונות אלסטיות ועוד כל מיני…!

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן