إنجاز كبير في دراسة نظام اليوبيكويتين: حل البنية المكانية لسلسلة ثلاثي اليوبيكويتين التي ترتبط بالبروتين. تم إجراء البحث في جامعة التخنيون وجامعة ستانفورد
تكشف الأبحاث التي أجريت في التخنيون وجامعة ستانفورد، والتي نُشرت الآن في مجلة Structure، لأول مرة عن بنية سلاسل اليوبيكويتين ثلاثية التكرار. ترأس مجموعة البحث في التخنيون البروفيسور أرييل ستانهيل، عضو هيئة التدريس في كلية الطب في رابابورت في التخنيون.
تعتمد وظيفة البروتينات في الخلية الحية على طيها الصحيح. قد يؤدي تعطل الطي (السمية البروتينية) إلى إتلاف الخلية، وبالتالي يسبب ضررًا على المستوى الكلي، أي في أنسجة الجسم والجسم بأكمله. وتشارك هذه الأضرار في مجموعة واسعة من الأمراض، بما في ذلك الأمراض العصبية مثل مرض الزهايمر.
نظام الدفاع الرئيسي الذي يمنع تلك الأضرار هو آلية اليوبيكويتين، والتي أدى اكتشافها إلى فوز البروفيسورين أفراهام هيرشكو وأهارون تشاتشانوفر من التخنيون وزميلهما البروفيسور إيروين روز من جامعة كاليفورنيا بجائزة نوبل في الكيمياء ( 2004). يقوم نظام اليوبيكويتين بوضع علامة على البروتينات التالفة بواسطة "علامة الموت" المصنوعة من سلاسل اليوبيكويتين، وتؤدي هذه العلامة إلى إزالتها إلى البروتيزوم، "سلة المهملات الخلوية". في وقت لاحق أصبح من الواضح أن هذا النظام يشارك في عمليات بيولوجية أخرى.
فتح اكتشاف هيرشكو وتشيشنوفر وروز مجالًا جديدًا للبحث في العلوم والطب: العمليات الخاضعة للرقابة لتحلل البروتين في الخلية. الآن، مع نشر بحث البروفيسور ستانهيل، تم اتخاذ خطوة دراماتيكية في هذا المجال: فك رموز البنية ثلاثية الأبعاد لسلاسل اليوبيكويتين المعقدة (سلاسل ثلاثي اليوبيكويتين).
في مقال نشر في مجلة Structure، قدم البروفيسور ستانهيل وزملاؤه تقريرًا عن حل البنية المكانية لبروتين AIRAPL وسلسلة من ثلاثة بروتينات من بروتينات اليوبيكويتين. واكتشفت المجموعة لأول مرة كيف تتميز هذه السلسلة عن سلاسل اليوبيكويتين الأخرى، وكشفت الروابط في هذا النظام. وفقًا للبروفيسور ستانهيل، "هذا هو الوصف الأول لربط سلسلة اليوبيكويتين المعقدة. لقد تمكنا من إظهار أن بروتينًا يسمى AIRAPL يربط جزيئين من اليوبيكويتين من خلال سطح تفاعل فريد (UIM2)، وفي الوقت نفسه يمكّن رابطًا آخر على مستقبل اليوبيكويتين. يتيح ذلك إنشاء "رابطة ثلاثية" تؤدي إلى إطلاق البروتين التالف لتحلله في البروتيزوم. في تقديرنا، ستسمح البنية التي تم حلها بالتنبؤ بإمكانية الارتباط لسلاسل اليوبيكويتين المماثلة.
