חוקרים חשפו מנגנון העברת אותות דרך קרום התא

תהליכים ביולוגיים מרכזיים רבים, הן במצב בריא והן במגוון מחלות, תלויים בוויסות העברת האיתותים המתאימים בקרום (ממברנת) התא.

לדברי פרופ' יואב הניס מהמחלקה לנוירוביולוגיה בפקולטה למדעי החיים באוניברסיטת תל אביב, שיבוש הספציפיות בתגובות מערכת האיתות עלול לגרום לתקלות ולתופעות פתולוגיות שונות, ובהן בעיות בהתחלקות התא, שליחת גרורות של תאים סרטניים, מוות של תאים, תהליכים דלקתיים ועוד.

אחת התעלומות המרכזיות בתחום זה הייתה כיצד מספר מוגבל של חלבונים מעבירי-אותות (חלבונים פעילים הגורמים לתגובות ביולוגיות בתאים חיים) מאפשרים לתא לברור תגובה ספציפית וסלקטיבית מתוך הקשת הרחבה של איתותים ביולוגיים הנשלטים על-ידי אותו חלבון פעיל.

עבודתה של אורית גוטמן במעבדתו של פרופ' יואב הניס, בשיתוף עם קבוצתו של פרופ' פיטר גירשיק מביה"ס לרפואה באוניברסיטת אולם בגרמניה, גילתה לראשונה מנגנון המאפשר לתא להגיב באופן סלקטיבי באחת מתוך שורת תגובות ביולוגיות אפשריות המופעלות על-ידי אותו חלבון פעיל.

הם זיהו מנגנון חדש שבו זהות החלבון המגייס את האנזים לממברנה מגדירה מאיזה אזורים יצאו האותות וקובעת איך התא יתנהג. זוהי הדגמה ראשונה מסוגה של מנגנון חדשני המסביר כיצד אותו אנזים יכול להביא לתגובות ביולוגיות שונות כתלות באופן גיוסו לממברנה, זמן שהותו בצמוד אליה ויכולת תנועתו לאורכה.

פרופ' הניס מדגיש כי הבנת המנגנון חשובה לפיתוח יכולת התערבות בוויסות תהליכים ביולוגיים הנשלטים על-ידי אנזימים פעילים בממברנה, ועשויה להביא לפיתוח תרופות למחלות הנובעות מליקויים בפעילות אנזימים מסוג זה.

הקבוצה מאוניברסיטת תל אביב ביצעה את הניסויים הביופיזיקליים, ואילו הקבוצה הגרמנית ביצעה את הניסויים הביוכימיים. המחקר נתמך בידי קרן GIF - הקרן המשותפת ישראל-גרמניה למחקר ופיתוח מדעי.

המחקר פורסם בעיתון המדעי The Journal of Biological Chemistry, ופורסם עליו מאמר סקירה ב-16.2.2010 בירחון המדעי היוקרתי Science Signaling לאור בחירתו כ"בחירת העורכים" בירחון זה.