החלבון GBP1 הוא מרכיב חיוני בהגנה הטבעית של גופנו מפני פתוגנים. החומר הזה נלחם נגד חיידקים וטפילים בכך שהוא עוטף אותם במעטפת חלבון, אבל איך החומר מצליח לעשות זאת לא היה ידוע עד כה. חוקרים מאוניברסיטת דלפט לטכנולוגיה חשפו כעת כיצד חלבון זה פועל. הידע החדש הזה, שפורסם ב טבע ביולוגיה מבנית ומולקולריתיכול לסייע בפיתוח תרופות וטיפולים לאנשים עם מערכת חיסון מוחלשת.
מה שנקרא חלבונים קושרים גואנילאטים (GBPs) ממלאים תפקיד מכריע במערכת החיסונית המולדת שלנו, מסביר הביופיזיקאי Arjen Jakobi: "GBPs מהווים את קו ההגנה הראשון נגד מחלות זיהומיות שונות הנגרמות על ידי חיידקים וטפילים. דוגמאות למחלות כאלה כוללות דיזנטריה, טיפוס הבטן. חום הנגרם על ידי חיידקי סלמונלה ושחפת לחלבון יש גם תפקיד משמעותי בזיהום המועבר במגע מיני, כמו גם בטוקסופלזמה, שהיא מסוכנת במיוחד במהלך ההריון ועבור ילדים שטרם נולדו.
מעיל סביב חיידקים
בפרסום שלהם, Jakobi ועמיתיו מתארים לראשונה כיצד מערכת החיסון המולדת נלחמת בחיידקים באמצעות חלבוני GBP1. "החלבון מקיף חיידקים על ידי יצירת מעין מעיל סביבם", מסבירה טניה קוהם, מועמדת לדוקטורט בקבוצת המחקר של יאקובי והמחברת הראשית של המאמר. "על ידי משיכת המעיל הזה חזק יותר, הוא שובר את קרום החיידקים-; שכבת ההגנה המקיפה את הפולש-; ולאחר מכן תאי חיסון יכולים לנקות את הזיהום."
פענוח אסטרטגיית ההגנה
כדי לפענח את אסטרטגיית ההגנה של GBPs, החוקרים בדקו כיצד חלבוני GBP1 נקשרים לממברנות חיידקיות באמצעות מיקרוסקופ אלקטרוני קריוגני. זה איפשר להם לראות את התהליך בפירוט רב עד לקנה המידה של מולקולות.
הצלחנו לקבל תמונה תלת מימדית מפורטת של אופן היווצרות שכבת החלבון. יחד עם ניסויים ביו-פיזיקליים שנערכו בקבוצת המחקר של סנדר טנס במכון המחקר AMOLF, שאפשרו לנו לתמרן את המערכת בצורה מדויקת, הצלחנו לפענח את מנגנון התפקוד האנטיבקטריאלי".
Arjen Jakobi, ביו-פיזיקאי
תרופות
לדברי Jakobi, המחקר הזה עוזר לנו להבין טוב יותר כיצד הגוף שלנו מסוגל להילחם בזיהומים חיידקיים. "אם נוכל לתפוס את זה היטב, ונוכל באופן ספציפי להפעיל או לבטל את החלבונים המעורבים באמצעות תרופות, זה עשוי להציע הזדמנויות להאיץ את ההיפטרות מזיהומים מסוימים."
