גריז

פרופ' ריינר וענת שמואלי, יחד עם ד"ר תמר ספיר ותלמידת המחקר מיכל סגל, גם הן ממכון ויצמן למדע, ובשיתוף עם מדענים מהמכון הלאומי למדעים פיסיולוגיים שבאוקזאקי, יפן, חקרו את מנגנוני הבקרה של פעילות מנועי הדיינין בתאי העצב. הם מצאו, שמולקולה של חומצה שומנית מסוימת, המתפקדת כמעין "גריז", נקשרת למולקולה אחרת שנמצאת במבנה הדיינין. אבל גירוז הגלגלים, במקרה הזה, מאט את התהליך. החומצה השומנית והמולקולה שאליה היא נקשרת ממוקמות בין הדיינין לבין מסלול המיקרוטובולות, ומקשות על יכולתו של המנוע המולקולרי לנוע לאורך המסלול.

 

האם תוספת החומצה השומנית גורמת להאטה משמעותית של תנועת המנוע? כמה זמן נמשכת השפעתה? המדעניות גילו, שמנגנון הקישור והפירוק של מולקולת ה"גריז" אל החלבון פועל במהירות יחסית, ולכן הוא יכול לבקר את היקף התובלה לאורך מסלולי המיקרוטובולות. כיצד מולקולת החומצה השומנית נקשרת לדיינין? המדעניות זיהו מספר אנזימים שהיו מועמדים לתפקיד ה"שדכן". לאחר תהליכי ברירה שונים צומצמה רשימת החשודים לשלושה חשודים עיקריים, שהם אנזימים פעילים מאוד.

 

אבל מה קורה כאשר יש תקלה בתהליך החיבור של החומצה השומנית למנוע? כדי לענות על השאלה הזאת השתמשו המדעניות במספר טכניקות מחקר, לרבות הנדסה גנטית שאיפשרה להן להוסיף או להסיר חומצות שומניות, או להפחית את פעילותן. כך גילו, שכמות לא נכונה של "גריז" מאיטה מאוד את תובלת המטענים לאורך קווי המיקרוטובולות, ולעיתים אפילו עוצרת אותה. בניסוי אחד צפו המדעניות בהגירת תאי עצב עובריים, והישוו בין אלה שבהם היו האנזימים האחראיים לחיבור החומצה השומנית למנוע המולקולרי תקינים, לבין אחרים, שבהם חלק מהתהליך השתבש. התברר, שרמות גבוהות של חומצות שומניות עיכבו את הגירת תאי העצב לשכבות החיצוניות של המוח. אבל, להפתעתן, הן ראו שגם הסרת חומצות שומניות ממנועי הדיינין גרמה תופעה דומה. "יותר מדי ופחות מדי - שניהם מזיקים", אומרת פרופ' ריינר. "החומצה השומנית מבקרת את מערכת הדיינין, וסוד ההצלחה והתקינות הוא האיזון".

 

ממצא זה עשוי לסייע בהבנה טובה יותר של מחלות נוירולוגיות שונות. פרופ' ריינר: "אנו חושבים שלמחלות מסוימות עשויים להיות שני גורמים: ייצור יתר או ייצור חסר של האנזימים האחראיים לחיבור החומצה השומנית. תובנה זו מציבה למעשה מטרות חדשות שאליהן ייתכן שאפשר יהיה, בעתיד, לכוון תרופות מתקדמות לטיפול במחלות ניווניות של מערכת העצבים המרכזית".