חוקרים מקלן, בוכום, פדובה וכערים גילו קשר חדשני בין תפקוד המיטוכונדריה, בקרת איכות החלבון ובריאות התא, שכישלונם יכול להיות הגורם המוביל במחלה נוירולוגית חשוכית כיום Charcot-Marie-Tooth (CMT). המחקר בראשותו של מאפלדה אסקובר במכון לגנטיקה של אוניברסיטת קלן, אשכול CECAD של מצוינות במחקר הזדקנות ומרכז לרפואה מולקולרית קלן (CMMC), חשף פונקציה בלתי צפויה של החלבון מיטופוזין 2 (MFN2) במיטוכונדריה. יכולות להיות לה השלכות מרחיקות לכת על הטיפול ב- CMT ובמצבים דומים. היצירה פורסמה ב תקשורת טבע תחת הכותרת 'Mitofusin 2 מציג תפקידים עצמאיים של היתוך במעקב פרוטאוסטזיס'.
המיטוכונדריה ידועים בעיקר כמי יצרני האנרגיה של התא, אך הם גם מווסתים את חילוף החומרים, ביטוי הגנים והישרדות תאים, כולם חיוניים להזדקנות בריאה. MFN2 כבר מזמן הוכר בזכות תפקידה באיחוי המיטוכונדריאלי.
החוקרים חשפו כעת פונקציה נוספת ובלתי צפויה של MFN2 בשמירה על איכות החלבון בתאים. הצוות מצא כי MFN2 מקיים אינטראקציה עם הפרוטאזום והפרפרונים – מערכות סלולריות המונעות חלבונים יוצרו לאחרונה ליצור אגרגטים רעילים, מה שעלול להוביל להתנוונות עצבית. באופן בלתי צפוי, MFN2 חולק את פונקציית ההגנה הזו. ניתוח נוסף של תאי העור מחולי CMT אישר כי כאשר מוטציה MFN2, פונקציה חדשה זו הולכת לאיבוד, מה שמוביל לגיבוש חלבון מזיק. תגלית זו פותחת אפשרויות חדשות לטיפול במחלות כמו CMT.
"למרות ש- MFN2 הוא גן סיבתי מוביל בשן צ'ארקוט-מארי, רוב הגנים האחרים הקשורים למחלה אינם מקודדים חלבונים מיטוכונדריים. זה הופך את זה פחות מפתיע שהקשר של MFN2 ל- CMT אינו תלוי בתפקודו העיקרי בדינמיקה המיטוכונדרית", הסביר מריאנה חואקים, אחת הסופרים הראשונים.
כדי להבין את תפקידו הייחודי של MFN2, החוקרים השוו אותו למקבילו הקשור קשר הדוק, MFN1. בעוד שמאות מוטציות ב- MFN2 ידועות כגורמות ל- CMT, MFN1 לא נקשר למחלה. על ידי יצירת קווי תאים אנושיים חסרי MFN1 או MFN2, הם מצאו שרק MFN2 מקיים אינטראקציה עם הפרוטאזום ומונע הצטברות חלבון מזיקה. זה מדגיש את התפקיד המיוחד של MFN2 בבריאות הסלולרית. הכותבים השתמשו בשילוב של פרוטאומיקה חדישה, מיקרוסקופיה וביוכימיה, בעיקר בזכות המתקנים ב- CECAD, הודות לתמיכה של ה- CMMC והיה נהנה ברובו מקהילות המחקר המיטוכונדריות והפרוטאוסטאזיס בקלן.
חוקרי דוקטורט מבית הספר לתארים מתקדמים למחקר הזדקנות (CGA) היו מעורבים בגילוי. ה- CGA הוא מיזם משותף של CECAD, Cologne של בית החולים האוניברסיטאי, מכון מקס פלאנק לביולוגיה של הזדקנות ומכון מקס פלאנק לחקר מטבוליזם. החוקרת הדוקטורט מריה-ביאנקה בולימגה שיתפה את התרגשותה מהתוצאות: "לראות את האגרגטים האלה בתאי חולי CMT היה פותח עיניים אמיתי עבורי. זה חיזק איך המיטוכונדריה מעורבים עמוק באיזון סינתזת חלבון ושפלות. להוט לחקור עוד יותר. "
"המחקר עולה כי התפקוד של MFN2 בבקרת איכות חלבון עשוי להיות רלוונטי גם למחלות כמו השמנת יתר, כאשר הלחץ הסלולרי וקיפולת החלבון ממלאים תפקיד מרכזי", אמרה טניה סימוס, מחברת אחרת במחקר. סלבר אלטין, סטודנט לשעבר לדוקטורט, אמר: "זה מתגמל מאוד לראות את תוצאות העבודה הזו, שעזרתי ליזום במהלך עבודת הדוקטורט שלי."
לדברי החוקרים, תגלית זו היא צעד מרכזי בחשיפת האופן בו המיטוכונדריה תורמת לבריאות הסלולרית. הצוות רואה כעת פוטנציאל לגישות טיפוליות חדשות. "על ידי הבנה כיצד MFN2 מקיים אינטראקציה עם המכונות הסלולריות השומרות על בריאות חלבון, אנו עשויים להיות מסוגלים לפתח טיפולים המונעים צבירת חלבון מזיקת ולהגן על תפקוד עצבי ב- CMT ואולי מחלות עצביות אחרות. אנו מודים מאוד על הספונסרים הרבים של המחקר שלנו כולל קרן המחקר הגרמנית (DFG) כמו גם פריץ תיססן, בוהרינגר אינגלהיים ובאייר יסודות ", הוסיפה מאפלדה אסקובר.
קישור לכתבת המקור – 2025-02-14 19:37:00
