Search
פלטפורמת אבחון שתן ניתנת לשאיפה לזיהוי מוקדם של סרטן ריאות

מחקר חושף מנגנון חדש מאחורי ויסות ביטוי גנים בתאי בעלי חיים

צוות מחקר ב-KAIST זיהה את רשתות הליבה של ביטוי גנים המווסתות על ידי חלבוני מפתח המניעים באופן בסיסי תופעות כמו התפתחות סרטן, גרורות, התמיינות רקמות מתאי גזע ותהליכי הפעלה עצבית. גילוי זה מניח את הבסיס לפיתוח טכנולוגיות טיפוליות חדשניות.

ב-22 בינואר הודיעה KAIST (מיוצגת על ידי הנשיא קוואנג היונג לי) כי צוות המחקר המשותף בראשות הפרופסורים סיון קים, גוואנגרוג לי וון-קי צ'ו מהמחלקה למדעי הביולוגיה חשף מנגנונים חיוניים השולטים בביטוי גנים בבעלי חיים תאים.

מטבוליטים של אינוזיטול פוספט המיוצרים על ידי אנזימי חילוף החומרים של אינוזיטול משמשים כשליחים משניים חיוניים במערכות איתות של תאים אוקריוטיים ומעורבים באופן נרחב בסרטן, השמנת יתר, סוכרת והפרעות נוירולוגיות.

צוות המחקר הראה כי האנזים אינוזיטול פוליפוספט מולטיקינאז (IPMK), שחקן מפתח במערכת המטבוליזם של אינוזיטול, פועל כמפעיל שעתוק קריטי בתוך רשתות הליבה של ביטוי גנים של תאי בעלי חיים. יש לציין, למרות שדווח בעבר כי IPMK ממלא תפקיד חשוב בתהליך השעתוק הנשלט על ידי סרום תגובה פקטור (SRF), גורם שעתוק מייצג בתאי בעלי חיים, המנגנון המדויק של פעולתו לא היה ברור.

SRF הוא גורם שעתוק השולט ישירות בביטוי של לפחות 200-300 גנים, מווסת את צמיחת התאים, התפשטות, אפופטוזיס ותנועתיות, והוא הכרחי להתפתחות איברים, כמו בלב.

הצוות גילה ש-IPMK נקשר ישירות ל-SRF, ומשנה את המבנה התלת-ממדי של חלבון ה-SRF. אינטראקציה זו מקלה על פעילות התעתיק של גנים שונים באמצעות ה-SRF המופעל על ידי IPMK, מה שמוכיח כי IPMK פועל כמתג רגולטורי קריטי לשיפור פעילות החלבון של SRF.

הצוות אימת עוד כי שיבושים באינטראקציה הישירה בין IPMK ל-SRF מובילים להפחתת הפונקציונליות והפעילות של SRF, מה שגורם לליקויים חמורים בביטוי הגנים.

על ידי הדגשת המשמעות של האזור המופרע מהותית (IDR) ב-SRF, החוקרים הדגישו את החשיבות הביולוגית של חלבונים בעלי הפרעות מהותית (IDPs). בניגוד לרוב החלבונים המאמצים מבנים שונים באמצעות קיפול, IDPs, כולל אלה עם IDRs, אינם מציגים מבנים ספציפיים אלא ממלאים תפקידים ביולוגיים מכריעים, ומושכים תשומת לב משמעותית בקהילה המדעית.

פרופסור סיון קים הגיב, "מחקר זה מספק מנגנון חיוני המוכיח ש-IPMK, אנזים מפתח במערכת המטבוליזם של אינוזיטול, הוא מפעיל תעתיק מרכזי ברשת ביטוי הגנים הליבה של תאי בעלי חיים. על ידי הבנת תהליכים בסיסיים כמו התפתחות סרטן וגרורות. , התמיינות רקמות מתאי גזע והפעלה עצבית באמצעות SRF, אנו מקווים שגילוי זה יוביל ליישום רחב של טכנולוגיות טיפוליות חדשניות".

הממצאים פורסמו ב-7 בינואר בכתב העת הבינלאומי Nucleic Acids Research (IF=16.7, 1.8% מובילים בביוכימיה וביולוגיה מולקולרית), תחת הכותרת "ניתוח מולקולה בודדת מגלה ש-IPMK משפר את פעילות קושרת ה-DNA של גורם השעתוק SRF" (DOI: 10.1093/nar/gkae1281).

מחקר זה נתמך על ידי קרן המחקר הלאומית של קוריאה של תוכנית המחקר באמצע הקריירה, תוכנית מרכז המחקר המוביל ותוכנית מעבדת המחקר העולמית, וכן על ידי קרן המדע Suh Kyungbae ותוכנית פיתוח הטכנולוגיה העתידית של סמסונג.

דילוג לתוכן