מחקר בגובה העיניים
מחקר בגובה העיניים
עובדות ומספרים


מחקר שופך אור על תהליכי עיבוד חלבונים ביצורים קדומים
גילויים חדשים על קשירת סוכר לחלבונים במיקרובים קדומים (ארכיאה) החיים בסביבות מלוחות. הממצאים עשויים לסייע בהנדסת חלבונים המסוגלים לשמור על פעילותם בתנאי סביבה קיצוניים
חלבונים, כידוע, הם שרשרות ארוכות של חומצות אמיניות. השלב הראשון בבניית החלבון הוא סינתזת שרשרת החומצות האמיניות; אך על פי רוב, המבנה הראשוני הזה עובר שלבים נוספים של עיבוד, הנקראים מודיפיקציות (התאמות). אחד מסוגי המודיפיקציות הוא קשירת מולקולת סוכר למולקולת החלבון. התהליך של קשירת סוכר מסועף – "עץ סוכרים" – לחלבון מטרה נקרא בשם N-גליקוזילציה. תהליך זה מתרחש באמצעות יצירת קשר בין אוליגו-סוכר (שרשרת קצרה של סוכרים) לחומצה אמינית מסוימת, הנקראת אספרגין, הנמצאת באתרים מתאימים מסוימים ברצף החלבון. מודיפיקציה זו היא שמורה, כלומר נשמרה במהלך האבולוציה ומתרחשת בכל שלוש ממלכות החיים. אך בעוד שבשתיים מהממלכות – איקריוטים (בעלי גרעין) וחיידקים – קיימת הבנה טובה יחסית של תהליך זה, הידע על התרחשותו בממלכה השלישית, ארכיאה, הוא מועט בהרבה. המחקר של קבוצתנו מנסה למלא חסר זה, באמצעות זן של ארכיאה (Haloferax volcanii) שבודד לראשונה מים המלח. במחקרנו השתמשנו בכלים חישוביים, גנטיים וביוכימיים כדי לקדם את ההבנה המדעית של תהליך ביוכימי חשוב זה. כחלק מתרומתנו, הגדרנו את המרכיבים ואף אפיינו חלק מהחלבונים המעורבים בשניים ממסלולי ה-N-גליקוזילציה במין זה. תרמנו גם להבנת מערכת ה-N-גליקוזילציה בזני ארכיאה אחרים. דוגמה לכך היא מחקר שביצענו על פעילות האנזים AglB, האחראי על העברת העץ הסוכרי מליפיד המשמש כנשא ולצימודו לחלבון המטרה. בדקנו גרסאות של אנזים זה משלושה זנים שונים של הלו-ארכיאה (ארכיאה "אוהבי מלח") וגילינו ממצא מפתיע: כל שלוש הגרסאות של האנזים החליפו בהצלחה את מקביליהן מן הזן Hfx. volcanii, אף שבזן שאליו הם שייכים באופן טבעי, כל אחד מהם פועל על סובסטרט שונה. לסיכום, ממצאים חדשים אלו מובילים להבנה מעמיקה יותר של מערכת הגליקוזילציה של חלבונים בארכיאה. לגילויים אלה יש ערך תיאורטי ויישומי כאחד: הם עשויים לסייע במאמצים להנדסת חלבונים המסוגלים לשמור על פעילותם בתנאי סביבה מאתגרים.