חוקרים מאוניברסיטת וירצבורג, בראשות קרוליין קיסקר בשיתוף קלאודיה הוברטנר, גילו כיצד החלבון XPD מזהה נזק חמור ל-DNA ושולט בתיקון שלו.
חלבון ה-XPD הוא מרכיב מרכזי ב'צוות תיקון ה-DNA' של הגוף שלנו, המכונה תיקון כריתת נוקלאוטידים (NER). כמו כלב רחרח, NER מזהה אזורים מסומנים של נזק, עוקב אחר ה-DNA הפגוע ומגייס חלבוני תיקון אחרים כדי לחתוך ולהחליף את החלקים הפגומים. באנשים בריאים, למשל, XPD מונע התפתחות של סרטן העור על ידי זיהוי ותיקון DNA פגום UV.
צוות חוקרים מאוניברסיטת וירצבורג (JMU) גילה כעת לראשונה כיצד חלבון XPD מסוגל לזהות ולאמת את נוכחותו של נזק ל-DNA. את הצוות הובילה הביוכימאית קרוליין קיסקר, יו"ר לביולוגיה מבנית במרכז רודולף וירצ'וב בווירצבורג, בשיתוף עם הכימאית קלאודיה הוברטנר מהמחלקה לכימיה אורגנית.
מחקר של נזק חמור ל-DNA
צוות וירצבורג התמקד באופן שבו חלבון XPD פועל בהצלבה בין גדילים – אחת הצורות החמורות ביותר של נזק ל-DNA הידועות. היא נגרמת, למשל, מרעלנים סביבתיים וכימיקלים תעשייתיים.
חיבור בין גדילים גורם להעתקה ולקריאה שגויה של DNA במהלך חלוקת התא. זה מוביל לנזק גנטי שיכול לעורר סרטן".
קרוליין קיסקר, יו"ר לביולוגיה מבנית במרכז רודולף וירצ'וב בווירצבורג
במחקרם, המדענים השתמשו במיקרוסקופ קריו-אלקטרונים כדי לנתח כיצד XPD משחרר את הסליל הכפול של ה-DNA כדי לחשוף את האתרים הפגומים של קישור צולב בין גדילים, ויצרו מודל של האופן שבו הנזק מזוהה והסרה. "הממצאים מהעבודה שלנו מספקים בסיס לגישות חדשות לטיפול בסוגים שונים של סרטן", אומר יוכן קופר, עובד בצוות של קיסקר. "על ידי החלשה ספציפית של מנגנוני תיקון כמו NER בתאי סרטן, נוכל להגביר משמעותית את היעילות של תרופות".
במחקרים נוספים, צוות המחקר מתכנן לחקור כיצד XPD מזהה סוגים שונים של נזקי DNA. המחקר מומן על ידי קרן המחקר הגרמנית (DFG) ו-German Cancer Aid.
מרכז רודולף-ווירכוב בווירצבורג
מרכז רודולף וירצ'וב (RVZ) להדמיה אינטגרטיבית ותורגמנית הוא מרכז מחקר בינתחומי המתמקד בהדמיה של תהליכי חיים אלמנטריים – מהתת-ננו ועד לסולם המאקרו. כמוסד מרכזי של אוניברסיטת וירצבורג, המרכז הוא כיום ביתם של 13 קבוצות מחקר תרגום וכ-100 חוקרים החוקרים את הסיבות המולקולריות לבריאות ולמחלות.
