מורכבות החלבונים במוח

 

 

הגלגל, הנחשב לאחת מההמצאות האנושיות המקוריות ביותר, אינו אלא חיקוי (אם כי בבלי דעת) של הטבע. פרופ' עירית גינזבורג מהמחלקה לנוירוביולוגיה, שחקרה את הגורמים למחלת אלצהיימר, הראתה במחקר שממצאיו התפרסמו בכתב העת המדעי Journal of Neuroscience, כי מרכבות שנסעו על "פסים" התקיימו מאז ומעולם בגופנו, ולייתר דיוק בתוך תאי העצבים שבמוחנו. מרכבות אלה, הבנויות ממולקולות חלבוניות, מובילות מולקולות של אר-אן-אי שליח, הנושאות את המידע הגנטי הדרוש לבנייתו של חלבון הקרוי "טאו", מגרעין התא אל הריבוסומים המייצרים את החלבון.

 

"החלבון 'טאו' חיוני לגדילתם של תאי עצב", אומרת פרופ' גינזבורג. "בתאי עצב הגדלים בדרך תקינה הוא מצוי בעיקר באקסון (השלוחה הארוכה של תא העצב), אבל בחולים הסובלים מסוגים מסוימים של מחלת אלצהיימר ופרקינסון החלבון הזה מיוצר בכמויות גדולות, דבר שגורם לו להתארגן במעין שרשרות המצויות בכל חלקי התא, ולא רק באקסון. מכאן אפשר להבין שהכרת המנגנון השולט בייצורו של חלבון ה'טאו' ובמיקומו בתא חיונית להבנת הגורמים למחלת אלצהיימר ופרקינסון". פרופ' גינזבורג, שהתעמקה בתחום זה, גילתה בעבר את הגן האחראי ליצירת החלבון "טאו", ואיתרה במדויק אזור בתחילתו של הגן "היוזם", שמווסת את ביטויו של גן זה (רמת הביטוי של הגן קובעת את כמות הייצור של החלבון). היא גם גילתה שמולקולות האר-אן-אי שליח, המובילות את המידע הדרוש לבנייתו של חלבון "טאו" מגרעין התא אל הריבוסום ("בית החרושת לחלבונים של התא"), מגיעות בדרך כלל היישר אל האקסון. נראה שהאר-אן-אי השליח של ה"טאו" פשוט מצויד ב"מפה" המורה לו את דרכו. אבל אם כך, מה משתבש אצל חולי אלצהיימר? שליח עם מפה אינו אמור להתבלבל בדרכו. פרופ' גינזבורג חשדה, שבתהליך המוביל להתפתחות המחלה מעורב "כלי רכב" פגום. ואמנם, לאחר מסע מחקר מורכב עלה בידה להראות, כי מולקולות האר-אן-אי השליח של חלבון ה"טאו" מובלות למקומן באקסון התא על גבי "מרכבות" שמתגלגלות על המיקרוטובולות (צינוריות דקיקות המהוות מרכיב חשוב בשלד התא), ממש כפי שרכבת נעה על פסיה. גלגל ה"מרכבה" בנוי מכמה חלבונים, שאחד מהם נצמד ל"מפת הדרכים" של האר-אן-אי השליח של ה"טאו", ואילו חלבון אחר מתפקד כמעין "מנצח", או "נהג", המוביל את כל התשלובת אל יעדה באקסון התא.

 

במחקר המשך הצליחה פרופ' גינזבורג לזהות במדויק את החלק ב"מפת הדרכים" של האר-אן-אי השליח של ה"טאו", שפגיעה או טעות ברצף הגנטי שלו עלולה לגרום לסטייה של "כלי הרכב" מדרכו, ולכך שהוא יגיע לאזורים אחרים בתא במקום אל האקסון. החלק החיוני הזה ב"מפת הדרכים" הוא, למעשה, חלבון ממשפחת חלבוני "אלייו". ממצאים אלה מראים, כי החלבונים "אלייו" ו"טאו" ממלאים תפקיד מרכזי בהסתעפות תאי עצב, בתקשורת בין התאים, וכי שיבוש בכמויות הייצור של החלבונים האלה, ומקומות הצטברותם, קשורים להתפתחות מחלות אלצהיימר ופרקינסון.