استراتژی برای کمک به سلول ها برای خلاص شدن از شر دبری های مربوط به بیماری

تحقیقات بیشتر می تواند به درمان بیماریهای عصبی و متابولیک، سندرم داون و حتی بیماریهای مرتبط با پیری منجر شود. این یافته ها در مجله Molecular Cell منتشر شد.

 

AUTAC از گوانین متصل به کلاهک مخصوص پروتئین تشکیل شده است. اعتبار: دانشگاه توهوکو

 

سلول ها توانایی طبیعی خود را برای رهایی از پروتئین ها و اندام های غیر ضروری یا ناکارآمد دارند. در طی این فرآیند "اتوفاژی"، دبری با ترکیبی به نام یوبیکوئیتین برچسب خورده و سپس در واکوئلهای سلولی ریز تخریب می شود. اتوفاژی در برخی از سرطانها، و بیماریهای عصبی و متابولیک مختل شده است، بنابراین دانشمندان در تلاشند داروهایی تولید کنند که بتوانند این روند را تنظیم کنند. با این حال، در مورد جزئیات اتوفاژی کمی شناخته شده است، مانند این که سلول چگونه می داند چه اجزایی را با ubiquitin برچسب گذاری کند.
در تحقیقات قبلی، هیروکازو آریموتو، متخصص بیوشیمی در دانشگاه توهوکو و همکارانش دریافتند که اتوفاژی در برابر تهاجم باکتری های استرپتوکوک هنگام شروع برچسب زدن با اسید نوکلئیک گوانین آغاز می شود. محققان در پی این سوال هستند که آیا برچسب زدن گوانین نیز می تواند اتوفاژی را در برابر سایر اجزای سلولی آغاز کند.
تحقیقات آنها منجر به ایجاد مولکولی به نام AUTAC شد که مخفف افسانه هدف قرار دادن اتوفاژی (autophagy-targeting chimera) است. AUTAC از گوانین متصل به "کلاهک" تشکیل شده است که می تواند برای هدف قرار دادن اجزای درون سلولی خاص تغییر یابد. محققان گزارش دادند که AUTAC مختلف پروتئین های داخل سلولی خاص را برای موفقیت در اتوفاژی هدف قرار داده و برچسب گذاری کرده اند.

 

 

AUTAC با موفقیت به حذف میتوکندری بد منجر شد و سریعاً شکل گیری موارد جدید و سالم را دنبال کرد. اعتبار: دانشگاه توهوکو

 

به عنوان مثال، آنها AUTAC را طراحی کردند که یک پروتئین را روی غشای میتوکندری هدف قرار دهد. اختلال عملکرد میتوکندری باعث برخی علائم می شود که اغلب در سندرم داون مشاهده می شود، از جمله بیماری قلبی، شنوایی و زوال عقل. همچنین باعث ایجاد چندین بیماری همراه با پیری می شود.

  AUTAC با موفقیت میتوکندری تکه تکه شده را در سلولهای گرفته شده از شخصی که مبتلا به سندرم داون است، هدف قرار داد. این نه تنها باعث تسریع در حذف آنها شد، بلکه به سرعت شکل گیری میتوکندری های جدید و معمولاً عملکردی را نیز دنبال کرد.

آریموتو می گوید: "AUTAC هدف خود را تخریب می کند و آن را به یک نوآوری در حال تغییر بازی برای صنعت داروسازی تبدیل می کند." "داروهای مولکول کوچک فعلی مانند پروتئین ها به مولکول ها متصل می شوند و عملکرد آنها را مختل می کنند، اما آنها را تخریب نمی کنند. تخریب بیومولکول ها از همه عملکردها خلاص می شوند و روشی قدرتمندتر است."

او می گوید آریموتو و تیم وی در حال تلاش برای تولید مولکول های AUTAC در نسل دوم هستند که حداقل 100 برابر مؤثر خواهند بود.

منبع:
Tohoku University