باحثو التخنيون: يجب إعادة النظر في النظرية المقبولة للإنذار المبكر في الجهاز المناعي

واكتشفوا أن إنتاج الببتيدات المعروضة على غلاف الخلية لا يتم بالضرورة من خلال البروتيزوم (كما كان يُعتقد حتى الآن)؛ إن فهم هذه الآلية قد يساعد في إيجاد لقاحات لمختلف الأمراض أو تحسين اللقاحات الموجودة

يوصي باحثو التخنيون بإعادة النظر في النظرية المقبولة للإنذار المبكر في الجهاز المناعي. في مقال نُشر مؤخرًا في المجلة العلمية Molecular and Cellular Proteomics، أفاد الباحثون أنهم اكتشفوا أن إنتاج الببتيدات على غلاف الخلية لا يتم بالضرورة بواسطة البروتيزوم، كما كان يُعتقد حتى الآن.

يوضح البروفيسور آري إدمون من كلية الأحياء: "تحتوي الخلايا على بروتينات تتحلل طوال الوقت، في مسارات تحلل مختلفة". "يتم إرسال الببتيدات التي تتشكل من الانهيار إلى شبكية العين داخل الخلايا حيث يتم تحميلها على البروتين المعقد لضبط الأنسجة الذي ينقلها إلى سطح الخلية. إذا كانت الببتيدات ذاتية (مشتقة من بروتينات الخلية الأصلية)، فإن الخلايا الليمفاوية التائية، والتي هي في الواقع "المراقبون المناعيون" - تمر بها. إذا كانت الببتيدات تنشأ من بعض بروتينات الفيروس، فإن الخلايا التائية ("المراقبة") تهاجم الخلايا المريضة وتقتلها."

يتم تكسير البروتينات بواسطة إنزيم من النوع البروتيزومي، وهو أمر مهم جدًا لوجود الخلايا. تتم إحالة البروتينات إليه للتحلل بعد أن يتم تمييزها باليوبيكويتين (لاكتشافه حصل البروفيسوران أفراهام هيرشكو وأهارون تشاتشانوفر من التخنيون على جائزة نوبل في الكيمياء). داخل البروتيزوم، كما هو الحال في مطحنة البروتين - تتحلل إلى قطع صغيرة تسمى الببتيدات. ويستمر معظمها في التحلل إلى أحماض أمينية فردية، وهي اللبنات الأساسية للبروتينات. يتم إرسال جزء صغير من الببتيدات، بدلاً من تقسيمها إلى أحماض أمينية فردية، إلى سطح الخلية. هناك من المفترض أن "ينقلوا" إلى "المراقبين" الحالة الصحية للخلية. يوضح البروفيسور إدمون: "هذه هي في الواقع آلية الاتصال الرئيسية بين الخلايا والجهاز المناعي". "إذا كان الببتيد مشتقًا من بروتين أجنبي، فإن "المراقبة" تدمر الخلية المصابة. إذا لم يكن الأمر كذلك، فسوف تمر به "الوكالة الدولية للطاقة"".

חוקרי הטכניון, במסגרת בעבודת הדוקטורט של ד”ר ילנה מילנר ובעבודת המסטר של לילך גוטר-קפון עיכבו את פעולתו של הפרוטיאזום, העושה את עיקר פירוק החלבונים בתא ונחשב כיצרן הפפטידים הנשלחים על ידי קומפלקס התאמת הרקמות אל פני השטח של התאים (כפי שהיה מקובל לחשוב حتى الان). - تم تثبيط البروتيزوم بواسطة أدوية توقف عمله وأكد الباحثون أنها بالفعل تمنع عمله. أخذوا خلايا بشرية، نمت في مزرعة الخلايا، وأضافوا الأدوية المثبطة. ولدهشتهم، لم تتغير كمية الببتيدات المعروضة على سطح الخلية. أي أن مصدر الببتيدات قد يكون مختلفًا وليس البروتيزوم. واصل الباحثون وأجروا عملية أخرى - حيث قاموا بنقل الخلايا من المحلول الذي تعيش فيه والذي يحتوي على أحماض أمينية تحمل علامة الكربون الخفيف والنيتروجين - إلى أحماض أمينية تحمل علامة النظائر الثقيلة للكربون والنيتروجين وراقبوا معدل تخليق البروتينات. واستمر تشكل البروتينات وكذلك الببتيدات المتكونة منها، وكلاهما أصبح خفيفاً على الكبد. هذه هي الطريقة التي يتابع بها الباحثون الآن معدل تخليق البروتينات والببتيدات ويقومون بمقارنة معدل تخليق جميع بروتينات الخلية والببتيدات المتكونة منها. ويأملون بهذه الطريقة أن يتعلموا الآليات التي يتم من خلالها تحطيم بروتينات الخلية لتصبح ببتيدات معروضة على سطح الخلية.

واكتشف الباحثون أيضًا أنه في كثير من الحالات تتحول الببتيدات التي تظهر على سطح الخلايا من الخفيف إلى الثقيل بشكل أسرع من البروتينات التي تكونت منها. وتفسير الظاهرة برأيهم هو أن الببتيدات تؤخذ من عملية إنتاج البروتين في البداية، ومن ثم تكون نسبة تحولها إلى الكبد أسرع. يقول البروفيسور إدمون: "هذا دليل على أن أصل الببتيدات المرسلة إلى سطح الخلايا هو بروتينات غير ناضجة (البروتينات التي تم تفكيكها أثناء عملية إنتاجها، ربما كجزء من مراقبة الجودة الخلوية)".