Πλαίσιο κατάψυξης:Οι ερευνητές επιλύουν τον τρόπο με τον οποίο τα κύτταρα ξεδιπλώνουν τις πρωτεΐνες
Σε μια σημαντική ανακάλυψη που θα μπορούσε να οδηγήσει σε νέες θεραπείες για ασθένειες όπως η Αλτσχάιμερ και ο καρκίνος, οι ερευνητές έχουν λύσει το μυστήριο του τρόπου με τον οποίο τα κύτταρα ξεδιπλώνουν τις πρωτεΐνες.
Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature, αποκαλύπτει τις λεπτομέρειες του ατομικού επιπέδου για το πώς ένα μοριακό μηχάνημα που ονομάζεται ριβόσωμα ξεδιπλώνει τις πρωτεΐνες καθώς γίνονται. Αυτή η διαδικασία, γνωστή ως μετατόπιση πρωτεΐνης, είναι απαραίτητη για τη σωστή λειτουργία των κυττάρων.
"Αυτό είναι ένα σημαντικό ορόσημο στην κατανόησή μας για το πώς λειτουργούν τα κύτταρα", δήλωσε ο ηγέτης της μελέτης Dr. James Bardwell, καθηγητής βιοχημείας και μοριακής βιολογίας στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Berkeley. "Έχουμε τώρα μια σαφή εικόνα για το πώς το ριβόσωμα ξεδιπλώνει τις πρωτεΐνες, οι οποίες θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε νέους τρόπους για τη θεραπεία ασθενειών που προκαλούνται από την λανθασμένη αναδίπλωση των πρωτεϊνών".
Η λανθασμένη αναδίπλωση της πρωτεΐνης είναι ένα κοινό πρόβλημα στα κύτταρα. Μπορεί να συμβεί όταν οι πρωτεΐνες εκτίθενται σε θερμότητα, χημικές ουσίες ή άλλους παράγοντες άγχους. Οι λανθασμένες πρωτεΐνες μπορούν να συσσωρεύονται και να σχηματίζουν συσσωματώματα, τα οποία μπορούν να βλάψουν τα κύτταρα και να οδηγήσουν σε ασθένειες.
Στη νόσο του Alzheimer, για παράδειγμα, οι λανθασμένες πρωτεΐνες που ονομάζονται συσσωματώματα αμυλοειδούς-βήτα και tau στον εγκέφαλο που πιστεύεται ότι συμβάλλουν στην ανάπτυξη της νόσου. Στον καρκίνο, οι λανθασμένες πρωτεΐνες μπορούν να προωθήσουν την ανάπτυξη και την εξάπλωση των όγκων.
Το ριβόσωμα είναι μια μεγάλη μοριακή μηχανή που είναι υπεύθυνη για τη σύνθεση πρωτεϊνών. Διαβάζει τον γενετικό κώδικα στο RNA Messenger (mRNA) και χρησιμοποιεί αυτές τις πληροφορίες για τη συναρμολόγηση των αμινοξέων σε πρωτεΐνες.
Καθώς το ριβόσωμα συνθέτει μια πρωτεΐνη, ξεδιπλώνει επίσης την πρωτεΐνη έτσι ώστε να μπορεί να διπλωθεί σωστά στο λειτουργικό της σχήμα. Αυτή η διαδικασία είναι απαραίτητη για τη σωστή λειτουργία της πρωτεΐνης.
Η νέα μελέτη αποκαλύπτει τις λεπτομέρειες του ατομικού επιπέδου για το πώς το ριβόσωμα ξεδιπλώνει τις πρωτεΐνες. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια τεχνική που ονομάζεται Cryo-Electron Microscopy για να απεικονίσει το ριβόσωμα σε δράση. Αυτή η τεχνική τους επέτρεψε να δουν το ριβόσωμα σε πρωτοφανή λεπτομέρεια, γεγονός που τους επέτρεψε να καθορίσουν τον τρόπο με τον οποίο ξεδιπλώνει τις πρωτεΐνες.
Τα ευρήματα της μελέτης θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε νέους τρόπους αντιμετώπισης των ασθενειών που προκαλούνται από την λανθασμένη αναδίπλωση των πρωτεϊνών. Με την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο το ριβόσωμα ξεδιπλώνει τις πρωτεΐνες, οι ερευνητές μπορεί να είναι σε θέση να αναπτύξουν φάρμακα που μπορούν να εμποδίσουν την λανθασμένη αναδίπλωση των πρωτεϊνών ή που μπορούν να βοηθήσουν τα κύτταρα να καθαρίσουν τις λανθασμένες πρωτεΐνες.
"Αυτή η μελέτη είναι μια σημαντική ανακάλυψη στην κατανόησή μας για το πώς λειτουργούν τα κύτταρα", δήλωσε ο Bardwell. "Είμαστε ενθουσιασμένοι για τις πιθανές συνέπειες αυτής της έρευνας για τη θεραπεία ασθενειών όπως το Alzheimer και ο καρκίνος".
