צוות מחקר בינלאומי בראשות אוניברסיטת אוסקה זיהה מנגנון חדש המכריע לתחילתה של אוטופגיה, תהליך פירוק עצמי שתאים משתמשים בהם כדי לחסל רכיבים מיותרים או פגומים. בשנים האחרונות, אוטופגיה זוכה להכרה גם בזכות תפקידיה בהזדקנות ובוויסות תוחלת החיים.
במהלך אוטופאגיה, מולקולות ומבנים תוך-תאיים מבודדים בתוך מבנה קשור לממברנה המכונה אוטופאגוזום, אשר מתפורר לאחר מכן בליזוזומים. ידוע היטב כי היווצרות אוטופגוזומים כרוכה בפעולה מתואמת של חלבונים מרובים הקשורים לאוטופגיה.
בעבר, קבוצת המחקר חשפה כי היווצרות אוטופגוזומים מתרחשת על קרום הרשת האנדופלזמית בסמיכות למיטוכונדריה בתוך התאים. הם גם גילו שקומפלקס PI3K, חלבון הקשור לאוטופגיה, חיוני לתהליך היווצרות זה. הפעילות של קומפלקס PI3K נשלטת על ידי קומפלקס ULK1.
ידוע שקומפלקס ULK1 עובר מהציטופלזמה לממברנת הרשת האנדופלזמית, שם נוצרים אוטופגוזומים בתחילת האוטופגיה. עם זאת, המנגנון הבסיסי והמשמעות של תהליך זה לא הובנו עד כה במלואו. במאמר שפורסם לאחרונה ב תקשורת טבעצוות המחקר חשף כי הפלמיטוילציה של ULK1 מעוררת סדרה של תגובות שמתחילות אוטופגיה.
הצוות זיהה את ZDHHC13, אנזים פלמיטוילציה, כשחקן מפתח בתהליך זה באמצעות החיפוש אחר גורמים תוך-תאיים המעורבים בהתחלת אוטופגיה.
מוטציות של ZDHHC13 נקשרו למחלות שונות, כולל מחלת הנטינגטון, בעוד שאוטופגיה מעורבת גם בהתפתחות והתקדמות של מצבים כמו סרטן והפרעות ניווניות.
הסופר הבכיר מאהו האמאסאקי הסביר, "הצוות שלנו גילה ש-ZDHHC13 פלמיטוילאט את ULK1, ובכך ממקם את קומפלקס ULK1 לאתרי היווצרות אוטופגוזומים. פלמיטוילציה זו מעורבת גם בזרחון של חלבון ATG14L בתוך קומפלקס PI3K, אשר בתורו מווסת את הפעילות של מתחם PI3K."
הבנת המנגנונים המולקולריים היוזמים אוטופגיה צפויה לשפר את הידע שלנו על מחלות הקשורות לאוטופגיה.
אוטופגיה לא רק מספקת מקור תזונתי באמצעות פירוק תוך תאי אלא גם ממלאת תפקיד מכריע בשמירה על תפקוד תאי תקין ומניעת פתולוגיות שונות. אנו נמשיך לחקור כיצד אוטופגיה מתחילה, ולקדם את ההבנה שלנו לגבי המנגנונים מאחורי מחלות קשורות".
Keisuke Tabata, מחבר ראשי
