2023 Հեղինակ: Sophia Otis | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-05-21 01:49
COLUMBUS, Օհայո - Այստեղ հետազոտողները պարզել են, որ միկրոխողովակները՝ ենթաբջջային փայտամածը բջիջների ներսում, կարող են առանցքային դեր խաղալ բջիջներին ազդանշան տալու, գեների արտահայտման և բջիջների բաժանման համար անհրաժեշտ կարևոր սպիտակուցներ՝ Smads:
Այս Smad սպիտակուցների և միկրոխողովակային համակարգի միջև կապը կարող է բժիշկներին ապահովել նոր դեղամիջոցների կարևոր թիրախներ այնպիսի հիվանդությունների դեմ, ինչպիսիք են քաղցկեղը, սրտի հիվանդությունը և որոշ բորբոքային հիվանդություններ:
«Եթե մենք ճիշտ ենք, մենք կարող ենք նախագծել փոքր մոլեկուլներ, որոնք կա՛մ կկայունացնեն, կա՛մ կխաթարեն այս երկու կարևոր բջջային համակարգերի փոխազդեցությունը», - բացատրեց Պասկալ Գոլդշմիդտը, Օհայո նահանգի համալսարանի սրտի և թոքերի ինստիտուտի տնօրենը:
Չունմինգ Դոնգը, առաջատար հեղինակ և ինստիտուտի Գոլդշմիդտի լաբորատորիայի հետազոտող գիտնական, հրապարակել է իրենց բացահայտումները Molecular Cell ամսագրի ընթացիկ համարում:
Հայտնաբերվել է ավելի քան հինգ տարի առաջ, պարզվել է, որ Smad սպիտակուցները կենդանի բջիջներում ընթացող ազդանշանների հիմնական խաղացողներն են: Smad-ի որոշ սպիտակուցներ միավորվում են՝ ձևավորելով մոլեկուլային բարդույթներ, որոնք անհրաժեշտ են գեների արտահայտման համար: Մյուսները, սակայն, դեր են խաղում նույն գործընթացը կասեցնելու գործում:
Ենթադրվում է, որ Smad սպիտակուցները TGF-բետա (վերափոխող աճի գործոն-բետա) ճանապարհի ամենակարևոր կարգավորող բաղադրիչն են. համակարգ, որն անհրաժեշտ է բջջային տարածման, տարբերակման, զարգացման կամ ապոպտոզի համար. ծրագրավորված բջջային մահ
Օրինակ, Smad 2 և Smad 3 սպիտակուցի մոլեկուլները միանում և միանում են Smad 4 սպիտակուցներին բջջի ցիտոպլազմայում, նախքան գաղթելը դեպի բջջի միջուկ՝ գենային պատասխան սկսելու համար: Smad 7-ը, սակայն, արգելափակում է TGF-beta-ի գործունեությունը: Այս սպիտակուցների բաշխումը բջջում մեծ դեր է խաղում TGF-բետա ուղու երկայնքով կենսաքիմիական ազդանշանների մեջ, ասում է Գոլդշմիդտը:
Միկրոխողովակները, մյուս կողմից, կազմում են բջջի կառուցվածքային շրջանակի մի մասը: Բայց նրանք նաև այլ կարևոր դերեր են խաղում՝ հեռու բջիջների բաժանումից, նրանք օգնում են տեղավորել միջուկը բջջի ներսում, օգնում են օրգանելների տեղափոխմանը բջջի ներսում և կարող են ազդել բջջի էլեկտրական բևեռականության վրա: Բջիջների բաժանման ընթացքում նրանք կազմակերպում են քրոմոսոմների բաժանումը երկու դուստր բջիջների միջև:
Դոնգի և Գոլդշմիդտի հետազոտությունները ցույց են տալիս, որ երբ Smad սպիտակուցները սեկվեստավորվում են այս միկրոխողովակների երկայնքով, տեղի է ունենում ակտիվության նվազում TGF-բետա ճանապարհի երկայնքով:Երբ Smad սպիտակուցներն ազատվում են միկրոխողովակներից, TGF-բետա ուղու ակտիվությունը մեծանում է, և սպիտակուցային համալիրները կարող են փոխազդել միջուկի իրենց թիրախային ԴՆԹ-ի հետ՝ առաջացնելով գենային պատասխան::
TGF-բետա ուղին կենսաբանության և հիվանդության առանցքային համակարգ է: Այն չափազանց կարևոր է բորբոքման, քաղցկեղի զարգացման և սրտի հիվանդությունների դեպքում, ասել է Գոլդշմիդտը:
«Մենք ցույց ենք տվել, որ եթե դուք խանգարում եք միկրոխողովակները, ապա Smad սպիտակուցների հակվածությունը խթանելու գեների արտահայտումը ուժեղանում է», - ասաց նա: «Եթե դուք ամրացնեք միկրոխողովակները, նրանք այնուհետև քաշում են Smads-ը, և TGF-բետա ճանապարհի ակտիվությունը նվազում է»:
Հետազոտողները ենթադրում են, որ Taxol-ի նման դեղամիջոցները, որոնք արդյունավետ են ձվարանների և կրծքագեղձի քաղցկեղի դեմ, կարող են աշխատել՝ ամրապնդելով միկրոխողովակային համակարգը և դրանով իսկ ավելի շատ Smad սպիտակուցներ կսեղմավորելով՝ արգելափակելով TGF-բետա ուղին և հետագա գեների արտահայտումը:.
Այլ դեղամիջոցներ, ինչպիսին է կոլխիցինը, որն արդյունավետ է բորբոքային հոդատապի դեմ, կարող են հաջողության հասնել՝ ապակայունացնելով միկրոխողովակները՝ դրանով իսկ ազատելով ավելի շատ Smad սպիտակուցներ և ուժեղացնելով TGF-բետա ուղին::
«Մենք ցույց ենք տվել, որ TGF-բետա ճանապարհի և բջիջներում միկրոխողովակային համակարգի գործառույթները խիստ փոխկապակցված են», - ասաց Գոլդշմիդտը: «Եթե բջջի միկրոխողովակային համակարգը փոխվում է, ապա TGF-բետա ճանապարհի արդյունավետությունը զգալիորեն կազդի:
«Մենք առաջարկում ենք, որ մեխանիզմը, որով որոշ դեղամիջոցներ ցույց են տվել, որ օգտակար են այնպիսի հիվանդությունների դեմ, ինչպիսիք են քաղցկեղը, հոդատապը և սրտի հիվանդությունները, կարող է պայմանավորված լինել TGF-բետա ուղու վրա դրանց ազդեցության պատճառով, որը միջնորդվում է. Smad սպիտակուցի փոխազդեցությունը միկրոխողովակների հետ:"
Գոլդշմիդտի համար այս բացահայտումները բերում են պատմության տարօրինակ զգացողություն: Մեկ տասնամյակ առաջ, որպես հետդոկտորանտ, նա հայտնաբերեց նմանատիպ իրավիճակ մի համակարգում, որը կապում է ակտինի թելերը և էպիդերմիսի աճի գործոնի էֆեկտոր սպիտակուցները: Դա նրան լրացուցիչ առավելություն տվեց՝ տեսնելու այս վերջին հայտնագործության կարևորությունը:
«Դա տարբեր ուղի է 10 տարի առաջվա ճանապարհից, բայց ինձ թվում է շատ նման է դեժավյուի», - ասաց նա:
Հետազոտությունն իրականացվել է Առողջապահության ազգային ինստիտուտի, Ամերիկյան սրտի ասոցիացիայի և Սկլերոդերմայի հետազոտական հիմնադրամի դրամաշնորհներով:
