תעודת זהות, בבקשה

01.12.2007
 
פרופ' ישראל פכט. הקשר החלבוני

 

 
 
קו ההגנה הקדמי של המערכת החיסונית מורכב מיחידות ניידות מיוחדות המסוגלות לזהות פולשים זרים ומזיקים - כמו נגיפים או תאים זרים. לוחמי היחידות האלה הם תאי T הנושאים על פניהם קולטנים מיוחדים שבאמצעותם הם בוחנים תאים הנקרים על דרכם, מזהים חלבונים מסוימים, ומוודאים אם מדובר בחלבון עצמי של הגוף או בחלבון זר. הזיהוי מתבצע כאשר הקולטן של תאי ה-T סורק מבנים חלבוניים גדולים ומורכבים הקרויים MHC המוצגים על-פניהם של כל תאי הגוף, כשבתוכם מעוגנים מקטעי חלבון קצרים. הרצף המולקולרי של המבנים המשולבים האלה מהווה מעין "תעודת זהות" של התא. קולטן תא ה-T שבוחן את תעודת הזהות הזו מסוגל לזהות בדייקנות שינויים קלים מאוד ברצף החלבוני: די בשינוי של חומצה אמינית בודדת, כדי שהחלבון יזוהה כזר. כך מצליחים תאי ה-T "לדוג" תא נגוע בנגיף מתוך אלפי תאים בריאים, גם כשמדובר בנגיף אותו לא פגשו מעולם.
 
מדענים רבים בעולם מנסים זה זמן רב להתחקות אחר התהליך שבו קולטן של תא T נקשר למבנה החלבוני המוצג על-פניהם של תאים. מחקרים שעשו שימוש בשיטות הקובעות מבנה תלת-ממדי של חלבונים (באמצעות קריסטלוגרפיה של קרני X), השיגו מידע באשר למבנה הגורמים המעורבים בתהליך, וזיהו את פני השטח של התאים הנושאים, שעליהם מוצגים המבנים החלבוניים לצורך בחינתם על-ידי תאי ה-T. מחקרים מסוג זה מסוגלים אמנם לזהות את מבנה הקולטן הקשור למבנה החלבוני, אך אינם תורמים להבנת שלבי הביניים של תהליך הקישור.
 
תעלומה רבת שנים זו נפתרה באחרונה, במחקר של צוות מדענים מצרפת, גרמניה וישראל, בראשות פרופ' ישראל פכט מהמחלקה לאימונולוגיה במכון ויצמן למדע. חברי הצוות הצליחו לספק את התמונות החסרות של שלבי הביניים, וחשפו בפרטי פרטים את התהליך שמאפשר למערך ההגנה של הגוף לסרוק גורמים חשודים ולבדוק את זהותם. ממצאים אלה, שהתפרסמו באחרונה בכתב-העת המדעי "רשומות האקדמיה הלאומית למדעים של ארה"ב" (PNAS), תורמים להבנה מעמיקה יותר של המערכת החיסונית ותיפקודה במצבי בריאות וחולי, דבר שעשוי להוביל לכיוונים חדשים במחקר הרפואי ובפיתוח תרופות מתקדמות.
 
פרופ' פכט וחברי קבוצת המחקר השתמשו בשיטה המאפשרת לצפות בתהליכים ביולוגיים ברמת הפרדה של אלפיות השנייה, והראו כיצד נקשרים הקולטנים של תאי T למבנים החלבוניים המורכבים. הם גילו, שתהליך הקישור מתחולל בשני שלבים נפרדים ועוקבים, ובכך הוכיחו את התיאוריה המקובלת הגורסת כי תהליך זה מתבצע בדרך של "התאמה מאולצת": המגע הראשוני בין הקולטן החלבוני של תא ה-T למבנה החלבוני המוצג על תא המטרה הוא זה שמפעיל את השלב השני, שבו מתחוללים שינויים מרחביים במבנה הקולטן, והוא מתאים את עצמו לצורת החלבון אותו הוא קושר.
 
פרופ' פכט אומר, כי ממצאי המחקר עשויים להסביר מה שנראה עד כה כפרדוקס קשה להסבר: תאי ה-T, המגלים בררנות גבוהה ביותר, המאפשרת להם לזהות בדייקנות מבנים חלבונים מסוימים, מסוגלים בכל זאת להיקשר למגוון רחב של חלבונים שונים. ניסויים נוספים שיתבססו על ממצאי המחקר הזה יספקו פרטים על היבטים נוספים של התהליך, כמו, לדוגמה, על הגורמים למחלות אוטו-אימוניות, על יכולתם של נגיפים מסוימים, כמו נגיף ה-HIV, להתחמק מהמערכת החיסונית, ועל הדרכים לפתח תרופות וטיפולים למחלות רבות.
 
במחקר השתתפו גם דמיטרי גקמסקי מהמחלקה לאימונולוגיה במכון ויצמן למדע; ארווין לוויצקי וארנסט גרל ממכון מקס פלנק לביופיסיקה, גרמניה; חוויאר סאלקווין, ברנרד מליסן ומרק בונוויל מהמכון הלאומי הצרפתי למחקר בריאות ורפואה; ופליקס מונטרו- ז'ולאן מחברת "בקמן קולטר", צרפת.
 

לשיתוף:

 

 

 

 

פודקאסטים
אינסטגרם