دانشمندان ساختار یکی از مهم ترین و پیچیده ترین پروتئین‌های موثر در تقسیم سلولی (مبنای زندگی و همچنین ایجاد سرطان) را شناسایی کردند.
تصاویر پروتئینی با جزئیات مشخص می‌تواند دانش متخصصان را از چگونگی تکثیر و تقسیم کروموزوم سلول‌ها متحول کرده و مناطق اتصال برای داروهای سرطانی آینده را مشخص کند. گروهی از پژوهشکده تحقیقات سرطان لندن (ICR) به همراه محققان دانشگاه کمبریج، اولین تصویر با جزئیات را از کمپلکس پیش برنده آنافاز (APC/C) تهیه کرده اند.
در ادامه مطلب همراه بیونت باشید
پروتئین APC/C وظایف حیاتی متعددی را در ارتباط با میتوز (فرآیندی که در آن یک سلول کروموزوم خود را تکثیر کرده و در دو سلول مجزا قرار می‌دهد) ایفا می‌کند. میتوز به وسیله تمام جانوران و گیاهان در تقسیم سلولی به کار گرفته می‌شود. کشف ساختار این پروتئین می‌تواند منجر به درمان‌های جدید برای سرطان شود. طی این بیماری فرآیند تقسیم طبیعی سلول مختل شده و هزاران کپی از سلول‌های سرطانی مضر تولید می‌شود.
در این مطالعه محققان ساختار APC/C انسانی را بازسازی کرده و ترکیبی از میکروسکوپ الکترونی و نرم افزار‌های تصویر برداری را به کار بردند تا بتوانند نمایی با بزرگنمایی یک بیلیونیوم متر به دست آورند. قدرت تفکیک این روش بسیار بالا بود تا جایی که دانشمندان توانستند ساختار دوم (مجموعه ای از اجزای سازنده اولیه که برای تولید پروتئین با هم ترکیب می‌شوند) این پروتئین را ببینند. ساختار‌های رشته‌های مارپیچ آلفا و صفحات تا خورده بتا به وضوح در ۲۰ جزء APC/C قابل مشاهده بوده و معماری کلی این ترکیب را نشان می‌دادند.
مطالعات پیشینی که توسط همین گروه انجام شده بود ساختار کروی APC/C را با تفکیک بسیار کمتری نشان داده بود اما ساختار دوم تا به حال مشخص نشده بود. این مطالعه می‌تواند مناطق محتمل اتصال برای داروهای سرطانی را مشخص کند. هر کدام از اجزای APC/C طی چرخه سلولی به واحد‌های پروتئینی مختلفی متصل می‌شود که اجازه کنترل پروسه‌های مختلفی مانند شروع تکثیر DNA، جدایی کروموزوم‌ها در طول ریل‌های پروتئینی به نام دوک تقسیم و تقسیم نهایی یک سلول به دو سلول که سیتوکینز نامیده می‌شود را طی میتوز فراهم می‌کند. تداخل در هر یک از این فرآیند‌ها می‌تواند به صورت انتخابی منجر به مرگ سلول‌های سرطانی شده یا از تقسیم آنها جلوگیری کند.
دکتر David Barford می‌گوید:
"بسیار خوشحال کننده است که در نهایت موفق به باز کردن گره شناسایی جزئیات ساختاری این پروتئین مهم شدیم. این پروتئین یکی از پیچیده ترین و مهمترین ساختار‌های عالم زیستی می‌باشد. امیدواریم که کشف ما منجر به بازگشایی مسیر‌های جدیدی برای تحقیقات و افزایش دانش ما از فرآیند میتوز شده و در نهایت منجر به کشف داروهای جدید درمان سرطان شود."
پروفسور Paul Workman می‌گوید:
" دید منحصر به فردی که در زمینه ساختار مولکولی پروتئین به وسیله این مطالعه به دست آمده است یک نمای پویا از نقش حیاتی زیست شناسی سلولی ساختاری در تحقیقات سرطان می‌باشد. این مطالعه قدم بزرگی در افزایش فهم ما از تقسیم سلولی برداشته است. هنگامی که این فرآیند دچار اختلال می‌شود یک تفاوت حیاتی منجر به جدایی سلول‌های سرطانی از دیگر سلول‌های مشابه خواهد شد. فهم کامل اینکه سلول‌های سرطانی چطور تقسیم می‌شوند در کشف درمان‌های سرطانی نوآورانه برای افزایش بهبود بیماران بسیار حیاتی می‌باشد."
دکتر Kat Arney می‌گوید:
" اگر بخواهیم در شناسایی اشتباه به وجود آمده در سلول‌های سرطانی و اینکه چطور می‌توانیم آن را برطرف کنیم پیشرفت داشته باشیم، شناسایی اینکه چگونه پیچ و مهره‌های مولکولی اصلی سلول عمل می‌کنند بسیار مهم می‌باشد. آشکار ساختن اشکال زیستی یک پروتئین یک مرحله بسیار بزرگ برای شناسایی هدف‌های آتی داروهای درمان سرطان می‌باشد."
منبع: Nature