Search
ניתוח מקיף של מעכבי נקודת ביקורת חיסונית מגלה דפוסי רעילות אנדוקרינית

ריבוזומים וחלבון ZAK מדרבנים את התגובה הראשונית של התא לנזקי קרינת UV

במחקר שנערך לאחרונה, חוקרים ב-Johns Hopkins Medicine מציעים את ה-RNA שליח התא (mRNA) -; המתרגם והרגולטור העיקרי של חומר גנטי -; יחד עם חלבון קריטי בשם ZAK, מדרבנים את התגובה הראשונית של התא לנזקי קרינת UV וממלאים תפקיד קריטי בשאלה אם התא חי או מת.

בעוד שקרינת UV כבר מזמן ידועה כפוגעת ב-DNA, היא גם פוגעת ב-mRNA, והממצאים האחרונים שפורסמו ב-5 ביוני ב- תָאמצביעים על כך ש-mRNA פועלים כמגיבים ראשונים באומרו לתאים כיצד לנהל את הלחץ.

RNA הוא כנרית במכרה הפחם. זה אומר לתא, 'יש לנו נזק גדול כאן ואנחנו צריכים לעשות משהו'".

רייצ'ל גרין, Ph.D., פרופסור נכבד בבלומברג לביולוגיה מולקולרית וגנטיקה ודניאל נתנס מנהל המחלקה לביולוגיה מולקולרית וגנטיקה בבית הספר לרפואה של אוניברסיטת ג'ונס הופקינס

גרין, גם חוקר במכון הרפואי הווארד יוז, הוא המחבר המקביל של המחקר החדש.

ZAK הוא שחקן מפתח בתהליך המזהה נזק תאי על ידי חישת התנגשויות של ריבוזומים, מכונות מקרומולקולריות זעירות המסייעות ל-RNA לתרגם את שפת הגנים לשפת החלבונים. התנגשויות מתרחשות כאשר ריבוזומים נעים לאורך רכיבי mRNA פגומים ב-UV, ובחוסר יכולת לפענח את המסר הפגוע, גורמים לריבוזומים שנתקעו לקבל "קצה אחורי" על ידי ריבוזומים במעלה הזרם. התנגשויות ריבוזומים מפעילות את ZAK, אשר מפעילה תוכנית איתות סלולרית המכונה תגובת הלחץ הריבוטוקסית. לאחר מכן, ZAK מחולל מפל של אירועים במורד הזרם שמכריעים את גורל התא.

הבנה מקיפה יותר של האופן שבו מתקבלות החלטות תאיים על חיים ומוות בעת מפגש עם קרינת UV יכולה לעזור לחוקרים להבין את הסיבות הבסיסיות לסרטן עור וסרטן אחרים, אומרת נילדרי סינהא, Ph.D., עמיתת פוסט-דוקטורט של קרן הזיכרון של ג'יין קופין צ'יילדס בג'ונס הופקינס בית הספר לרפואה. חברות המפתחות תרופות המכוונות לריבוזומים עשויות גם לגלות ש-ZAK עשוי להיות גורם למוות של תאים בסוגי סרטן, הוא אומר.

הממצאים מצביעים על כך ש-ZAK חש במידת הנזק הסלולרי ומגיב בהתאם לכמות קרינת ה-UV שהתא מקבל, מה שמציע הבנה מגוונת יותר של מוות תאי הנגרם כתוצאה מ-UV ומזהה דרכים חדשות לשמור על הפעילות של ZAK תחת שליטה, אומר גרין.

"יש דרכים מדורגות שזק"א מגיב, זה לא הכל או כלום", היא אומרת.

המחקר גם "מראה בבירור מאוד" שגורלו של תא עור לאחר קרינת UV "מונע בעיקר על ידי מידת ההתנגשות של ריבוזומים ואיתות ZAK", אומר גרין.

במשטר זה, נזקי DNA ומסלול התגובה הנזק ל-DNA המאופיין היטב, כולל חלבון המפתח p53, אינם קובעים באופן משמעותי את החלטות גורל התא".

רייצ'ל גרין, Ph.D., פרופסור נכבד של בלומברג לביולוגיה מולקולרית וגנטיקה

תיקון נזקי DNA הוא קריטי ומתרחש בתת-קבוצה של תאים שמעתיקים את החומר הגנטי שלהם, אבל המסלולים האלה אינם ה"מחליטים" העיקריים של גורל התא, היא אומרת.

גרין הוביל את המחקר יחד עם סרגי ריגו, Ph.D., פרופסור חבר לביולוגיה מולקולרית וגנטיקה בבית הספר לרפואה של אוניברסיטת ג'ונס הופקינס, ואלבן אורדוראו, Ph.D., עוזר חבר בתוכנית לביולוגיה של התא ב-Memorial Sloan מכון סלואן קטרינג של מרכז הסרטן קטרינג ועוזר פרופסור בווייל קורנל.

כדי לבצע את המחקר שלהם, חשפו המדענים מודלים תאיים אנושיים למנורת UV המחקה את קרינת השמש. באמצעות פרוטאומיקה להבנת איתות תאים בגישה שהוביל אורדוראו, הם העריכו את תפקידו של ZAK ועשו תחזיות לגבי האופן שבו תאים יגיבו לרמות שונות של מתח. משם, ניסויים בהדמיית תאים חיים בהובלת Regot, בנוסף לביוכימיה פנימית של ריבוזומים -; סוס העבודה של המעבדה של גרין -; עזר לאפיין כיצד מוות תאי מווסת כתוצאה מקרינת UV בתיווך ZAK.

בעתיד, החוקרים מתכננים לחקור סוגי תאים עם משטרי סינתזת חלבון שונים, כולל אלו במלנומה וסוגי סרטן אחרים. החוקרים חושדים שתאים שגדלים במהירות יסתמכו על ויסות בתיווך ZAK יותר מאחרים, אומר גרין.

המימון למחקר זה ניתן על ידי המכון הרפואי הווארד יוז, המכון הלאומי לבריאות (NIH 1R35GM133499), מענק קריירה של הקרן הלאומית למדע, קרן הזיכרון של Jane Coffin Childs for Fellowship for Medical Research, והמכון הלאומי למדעי הרפואה הכללית, קרנות סטארט-אפ של מכון Sloan Kettering, Pew Charitable Trusts, מענק תמיכה ממרכז הסרטן Sloan Kettering Memorial, ותוכנית המחקר הבסיסי של מדע מקרן המחקר הלאומי של קוריאה; משרד החינוך.

מדענים נוספים שתרמו למחקר זה הם קונור מק'קני, ז'ונג י.יו וג'פרי ג'יי לי מג'ונס הופקינס; קי הונג נאם ממכון Sloan Kettering של המרכז לסרטן Memorial Sloan Kettering; ותומר מ' ירון-בריר, ג'ארד ל' ג'ונסון, אמילי מ' האנטסמן ולואיס סי קנטלי מ-Will Cornell Medicine.

גרין הוא חבר במועצה המייעצת המדעית של Altrna, Initial Therapeutics ו-Arrakis Pharmaceuticals, מייעץ עבור Vertex Pharmaceuticals, Bristol-Myers Squibb (Celgene), Monta Rosa Therapeutics ו-Flagship Pioneering, וכיהן במועצת הייעוץ המדעית במודרנה.

גרין, Regot, Sinha ומקני הגישו בקשה לפטנט הקשור לעבודה המתוארת במחקר זה.

דילוג לתוכן