Délmagyar logó

2017. 04. 23. vasárnap - Béla 5°C | 14°C Még több cikk.

Aaron Ciechanover és a halál csókja, az ubikvitin

"A teremtés során nagyon jól eltalált molekula az ubikvitin, amely uralja az energiafüggő fehérjelebontási folyamatokat" - véli Dux László. A szegedi professzort kértük, hogy sorozatunkban mutassa be azt a sejtbiológiai folyamatot, amelynek leírásáért 2004-ben Nobel-díjat nyert - többek között – Aaron Ciechanovert.
– Fehérjéket képez minden élő szervezet. Ezek hol jobban, hol rosszabbul sikerülnek, de ami jól sikerül, idővel attól is meg kell szabadulni. Ennek oka, hogy egyrészt vannak olyan szabályozó fehérjéink, amelyeknek csak egy meghatározott időtartamig szabad jelen lenniük a szervezetben; másrészt vannak olyan hatások – például oxigénszabadgyök, radioaktív sugárzás –, amelyektől a fehérjéink időnként sérülnek. Ezektől a szervezetnek meg kell szabadítania saját magát. A 2004-ben kémiai Nobel-díjat elnyert három tudós azonosította annak a rendszernek a legjelentősebb részét, amely felelős azért, hogy az öntisztító és elimináló "program" működik az élő szervezetben. Ez a szintézis során felismeri és megjelöli vagy a selejtet, vagy a jól sikerült, de valami miatt károsodott, vagy azokat a fehérjéket, amelyeknek az élettartama egy adott periódushoz kötött, és ha nem tűnnek el a szervezetből, akkor olyan folyamatokat tarthatnak fönn vagy indíthatnak be, amelyek súlyos következményekkel járnak – magyarázza Dux László, a Szegedi Tudományegyetem Általános Orvostudományi Kar Biokémiai Intézet tanszékvezető egyetemi tanára.

Energiafaló folyamat

A leépítő folyamatok általában nem igényelnek energiát, spontán zajlanak le a sejtben. Ám a karcagi születésű Hershko kíváncsiságát fölkeltette az energiafaló fehérjelebontó folyamat. Ezt vizsgálta a nála tíz évvel fiatalabb, 1947-ben született tanítványával, Ciechanoverrel a Haifai Technológiai Intézetben. 2004-ben megkapták a kémiai Nobel-díjat – a hazájukban végzett kutatómunkájukért. Így aztán Izraelben hasonlóképpen ünnepelt tudósok, mint Szent-Györgyi Albert 1937-ben Szegeden és Magyarországon. Ciechanover 2005-ben előadást tartott a Magyar Tudományos Akadémia székházában, de először lesz Szeged vendége.

Milyen módon ismeri föl a szervezet azokat a fehérjéket, amelyeket el kell pusztítani? Aaron Ciechanover, Irwin Rose és a magyar származású Avram Hershko, 2004 három Nobel-díjasa azonosította a közepes méretű, 72 aminosavból álló fehérjét, az ubikvitint. A név arra utal, hogy a szervezetben nagyon sok szövetben, szervben fölbukkan ez a fehérje. Ez – meghatározott feltételek között – hozzákötődik bizonyos célfehérjék aminocsoport-oldalláncaihoz. Ez a folyamat az ubikvitinálás. Ilyenkor egy enzim segítségével egy vagy több ubikvitin hozzákötődik az elpusztítandó fehérjéhez, és azt megjelöli. Ezt „a halál csókjának" is nevezik. Ugyanis ha ez az ubikvitin jelölés rákerül egy adott fehérjére, akkor az menthetetlenül bekerül olyan lebontó folyamatba, amelyből már csak darabokban vagy aminosavként kerül ki.

– Az irodai iratmegsemmisítőhöz hasonlít a proteaszóma – képszerűsíti a sejten belüli folyamatokat Dux professzor. – Ebbe a henger alakú „dará-lóba" bekötődik az ubikvitinnel megjelölt fehérje. Akkor az ubikvitin leválik róla, így azt a sejt akár többször is fölhasználhatja. Az elöregedett vagy károsodott, vagy eleve selejtesen készült fehérje pedig bejut a „megsemmisítőbe", amelynek üregében a hasító enzimek földarabolják: 4–6 aminosavból álló törmelékként kerül ki a proteaszómából.

A biokémiai és sejtbiológiai folyamatokat leíró tankönyvekben külön fejezet szól a szervezet öntisztításában kulcsszerepet játszó ubikvitinről – magyarázza Dux László. Fotó: Schmidt Andrea
A biokémiai és sejtbiológiai folyamatokat leíró tankönyvekben külön fejezet szól a szervezet öntisztításában kulcsszerepet játszó ubikvitinről – magyarázza Dux László.
Fotó: Schmidt Andrea

Mi a jelentősége az ubikvitinnek, amely megjelöli azokat a fehérjéket, amelyekre már nincs szüksége a szervezetnek? Az, hogy idejében észlelje, megjelölje a rossz fehérjét, így azt a „megsemmisítőbe" küldje. Ha ez nem működne, akkor a rosszul tekeredett fehérjék egymásra rakódva úgynevezett plakkokat, kéregszerű bevonatokat képezve rontanák például az idegsejtek működését. Márpedig igazolt, hogy ezek a plakkok a felelősek az olyan idegrendszeri degeneratív betegségekért, mint például az Alzheimer-kór, az időskori elbutulás.
Kövessen minket, kommentelje híreinket a Delmagyar.hu Facebook oldalán!

hirdetés

hirdetés

hirdetés

A címoldal témái

Önnek ajánljuk

Robert Huber: atomnyi felbontásban kutatja az életet

Hogyan alakul át a fényenergia kémiai energiává? Ezt segítettek megérteni az 1988-as kémiai Nobel-díjjal jutalmazott német tudósok – köztük Robert Huber. Tovább olvasom