Search
מרכיב שרף מפחית מאוד את זיהום הקורונה על משטחי פלסטיק

גישה חדשה משלבת שתי שיטות לחקר חלבונים מופרעים

חוקרים מאוניברסיטת מיינץ ו-EMBL המבורג מציגים גישה חדשה לקביעת צורתם של חלבונים מופרעים על ידי שימוש בשתי שיטות שונות בו-זמנית בדגימה אחת.

חלבונים חיוניים לתפקוד הגוף האנושי שלנו. ישנם אלפי חלבונים שונים האחראים על מגוון שלם של פעילויות ומשימות פיזיולוגיות שונות. בעוד שחלק מאלה נמצאים בתאי הגוף שלנו, אחרים פועלים כאנזימים בתהליכים מטבוליים בסיסיים, משמשים כהורמונים או לובשים צורה של נוגדנים התומכים במערכת החיסון שלנו. במילים פשוטות, חלבונים מורכבים משרשרות ארוכות של חומצות אמינו המאורגנות במבנים תלת מימדיים שונים. ישנו סליל אלפא, למשל, שבו שרשרת חומצות האמינו מתפתלת לסליל ימני, ולמה שנקרא חלבוני גליון בטא מקופלים. תצורות אלו קובעות כיצד החלבונים מקיימים אינטראקציה עם חלבונים אחרים ואת המשימות שהם לוקחים על עצמם. עם זאת, לא כל החלבונים יוצרים סידורים מסודרים.

כ-30% נמצאים במצב מופרע מהותי, מה שמקשה לקבוע באיזו מידה שרשראות של חלבונים כאלה יוצרות הסתבכויות או מתרחבות בסביבה כמו תמיסה מימית דמוית תאים. עם זאת, היבטים אלו הם יסודיים להתנהגותם. ככל שהחלבון הופך לדחוס יותר כאשר הוא מבודד בתמיסה מימית, כך הוא יקרש בקלות רבה יותר עם חלבונים אחרים הקיימים ליצירת גושים.

צבירת חלבון היא השלב הראשון ביצירת פלאקים במוח

חלבונים עם הפרעות מהותית גורמים לרוב להיווצרות עמילואיד. כאשר מבנים אלו של חלבון עמילואיד מתקבצים יחדיו במוח, משקעים אלו – מה שנקרא פלאק – מגבירים את הסיכון לפתח מחלת אלצהיימר והפרעות ניווניות אחרות. לפיכך, ביופיזיקאים מתעניינים במיוחד בגדלים של חלבונים בתמיסה. "גורם זה יכול לספר לנו על פוטנציאל ההצטברות של חלבון, שהוא הפרמטר המרכזי בהערכת ההסתברות ליפול קורבן למחלה ניוונית עצבית. ותהליך ההצטברות הוא שלב מכריע ביצירת פלאקים", הסביר פרופסור אדוארד א. למקה מהמכון לפיזיולוגיה מולקולרית של אוניברסיטת יוהנס גוטנברג מיינץ (JGU), שהוא גם מנהל עזר של המכון לביולוגיה מולקולרית (IMB). הבעיה היא שיש שתי שיטות פופולריות שניתן להשתמש בהן למדידת פרמטר מפתח זה, והן מייצרות תוצאות לא עקביות. הטכניקה האחת משתמשת בפלורסנטיות כדי למדוד את המרחק מקצה לקצה, כלומר, אורך שרשרת חלבון מקצה אחד למשנהו. בעזרת פיזור של קרני רנטגן בזווית קטנה, לעומת זאת, ניתן לאמוד את גודלו של חלבון מסתבך או – במונחים טכניים – את רדיוס הסיבוב שלו. "ניתן להשתמש בתוצאות של שתי השיטות למטרות פרוגנוסטיות, אבל חוסר ההתאמה של התוצאות אומר שעדיין קיימת אי ודאות לגבי פרמטר מפתח זה", אמר ד"ר דימיטרי סברגון, לשעבר ראש קבוצה במעבדה האירופית לביולוגיה מולקולרית (EMBL) ב- המבורג.

טכניקת פיזור חדשה: רדיוס תנועות ומרחק מקצה לקצה נקבע בדגימה אחת

צוות החוקרים הצליח לפתור את הדילמה הזו על ידי חיבור ביולוגיה כימית ושיטות פיזור. הם שילבו תיוג מולקולרי וטכניקות פיזור חריגות למדידת גודל גושי חלבון ומרחק מקצה לקצה בו-זמנית בדגימה אחת. "בדרך זו אנו מקבלים תוצאות עבור שני פרמטרים ויכולים להעריך באיזו דרך שני אלה תלויים זה בזה", סיכם למקה. החוקרים הצליחו למדוד את שני הפרמטרים מאז 2017, אך רק בשתי דגימות נפרדות. כעת הם הצליחו לקבוע את שני הפרמטרים הללו בו-זמנית במדגם בודד.

דילוג לתוכן