يقوم علماء من جامعة ديلاوير (ديلاوير) في الولايات المتحدة بتطوير طريقة جديدة لتحضير البروتينات الضرورية للبحث في السرطان ومرض الزهايمر وأمراض أخرى.
يوبيكويتين (دخول ويكيبيديا) هو بروتين صغير، كان أساس البحث الذي أدى إلى منح جائزة نوبل في الكيمياء عام 2004 لعالمين إسرائيليين (أبراهام هيرشكو وأهارون تشاتشانوفر)، ووظيفته تحديد البروتينات التالفة أو غير المرغوب فيها في عملية إزالة النفايات من الخلية أثناء عمليتها المتكررة لتكوين البروتينات وتكسيرها.
وفي السنوات الأخيرة، تم أيضًا اكتشاف وظائفه الأخرى التي لا تتعلق بتفريغ البروتينات في العمليات الخلوية المتنوعة بوتيرة سريعة، بدءًا من نقل البروتين، والاستجابة المناعية لمقاومة تلف الحمض النووي، وتم التوضيح أن هذا البروتين لديها العديد من الوظائف أكثر مما كان معروفا حتى الآن. ومع ذلك، فإن تحضير عينات من البروتينات المرتبطة باليوبيكويتين بكميات كافية للبحث كان تحديًا حقيقيًا يواجه العلماء.
يعد توفر مثل هذه البروتينات أمرًا بالغ الأهمية لمجموعة أبحاث تشوانج، التي تتعامل مع التفاعل بين الكيمياء والبيولوجيا في محاولة لفهم الأساس الجزيئي لتطور السرطان والوقاية منه لدى البشر.
الطريقة الجديدة التي تم تطويرها لإنشاء هذه البروتينات المميزة تجمع بين قوة كيمياء الإنترون والارتباط المتبادل بمساعدة روابط ثاني كبريتيد لربط اليوبيكويتين ببروتين أساسي آخر يسمى "المستضد النووي للخلية المتكاثرة".
يقول الباحث: "إن التعافي الذي تلقيناه أعلى بمئات المرات مقارنة بالطريقة الأنزيمية السائدة اليوم". "بالإضافة إلى ذلك، لدينا المرونة في تغيير المجموعات المختارة، وهو أمر لم يكن موجودا في الطريقة السابقة."
وأثناء دراسة تأثير البروتينات المعدلة، اكتشف فريق العلماء أيضًا ظاهرة مفاجئة تتعلق بالبروتينات المرتبطة باليوبيكويتين. "لقد اكتشفنا أن اليوبيكويتين في دوره كمعدل للبروتين أكثر مرونة بكثير مما كنا نعتقد في البداية. يقول الباحث الرئيسي: "هذه الميزة تميز البروتينات المرتبطة باليوبيكويتين عن البروتينات الأخرى التي تمت دراستها بشكل أفضل والتي خضعت لتغييرات بعد الفسفرة والأستلة".
سيساعد هذا النهج المبتكر العلماء على دراسة بيولوجيا اليوبيكويتين من خلال توفير الوسائل اللازمة لإعداد ملليغرام من عينات البروتين للتوصيف الهيكلي الدقيق. ونشرت نتائج البحث في المجلة العلمية Nature Chemical Biology. بالإضافة إلى ذلك، فتح هذا النهج المبتكر بالفعل نافذة لأبحاث جديدة في مختبر تشوانغ الخاص لاختبار طرق مبتكرة لعلاج السرطان.
