שבילים מצטלבים

מוות תאי הוא תהליך מרכזי בחיי הגוף, ולפחות שלושה שבילים מובילים אליו: אפופטוזה, אוטופאגיה ונקרוזה. האפופטוזה מוביל להתאבדות מהירה ומתוכננת היטב, ולרוב היא מתרחשת במהלך התפתחות העובר – כאשר העובר מתעצב, או בהמשך, אם נזק שנגרם לדי-אן-אי של התא מאיים להפוך אותו לסרטני. אוטופאגיה, בניגוד לאפופטוזה ולנקרוזה, לא בהכרח מובילה למוות תאי. זהו תהליך המסוגל לתפקד כמעין מנגנון הישרדות: הוא "מכבה" חלקים מפעולות התא וממחזר חלבונים, שאינם נחוצים, לשימוש בשעת חירום. עם זאת, במידת הצורך, מנגנון זה מסוגל למחזר את התא למוות.

 

עד לאחרונה היה מקובל להניח, שהאפופטוזה והאוטופאגיה הן כמו שתי ערים נפרדות – לכל אחת מערכת כבישים עצמאית משלה. אבל מחקר חדש, שהתבצע במעבדה של פרופ' קמחי, חושף נוף "מודרני" יותר, בו כל שביל נכנס לטריטוריה של הצד השני, ומתחבר אליו במספר נקודות שונות.

 

כדי למפות את האזורים שבהם נפגשים השבילים, יצרו פרופ' קמחי ותלמיד המחקר יובל גלעד מערכת ניסיונית, שנועדה לבדוק את יחסי הגומלין בין החלבונים בשני השבילים. הניסוי התבצע באמצעות הכנסת חתיכות של חלבון בשם "לוציפראז" – המולקולה שגורמת לפלנקטון לפלוט אור – לחלבוני השבילים. במהלך הניסוי, הלוציפראז זהר כאשר נפגשו שני חלבונים עם חלקי לוציפראז תואמים, וכך התקבל דיווח על נקודות חיבור בין זוגות חלבונים. כל נקודה נרשמה ושורטטה במפה, שפורסמה באחרונה בכתב-העת המדעי Cell Reports.

 

לאחר שבדקו אלפי נקודות חיבור אפשריות, זיהו פרופ' קמחי וגלעד 46 חיבורים חדשים. בהמשך הם התמקדו באיזור מסוים אחד במפה - סביב חלבון הקרוי DAPK2. חלבון זה, אשר שייך למשפחת חלבונים שהתגלו במעבדתה של פרופ' קמחי לפני קרוב לשני עשורים, ממלא תפקיד מרכזי באפופטוזה. אבל שש נקודות החיבור המסומנות במפה, המובילות אל חלבון זה ויוצאות ממנו, מצביעות על כך שה-DAPK2 פעיל בשני השבילים. במבט קרוב יותר, בחנו המדענים את אחת מנקודות החיבור שלו עם חלבון בשם 14-3-3, וגילו שהוא נקשר לאיזור מסוים של ה-DAPK2, ומונע ממנו להפוך לפעיל. תגלית זו חושפת שכבה נוספת של ויסות בפעילות ה-DAPK2. "כיוון שהפעלתו עלולה לגרום מוות תאי", אומרת פרופ' קמחי, "מעניין יהיה לבדוק טיפולים שמפעילים את החלבון בתאים סרטניים, באמצעות ביטול התלות בחלבון 14-3-3".