فهم الإنزيمات المسؤولة عن التواصل الخلوي ونمو الورم

في جسم الإنسان، تنقل جزيئات تسمى الكينازات إشارات داخل وبين الخلايا التي تطلق إشارات تسمح للخلايا بالاستجابة للتغيرات في البيئة. ومع ذلك، هناك المئات من الإنزيمات المختلفة في الجسم، ومن الصعب تحديد وظائفها الفردية والجماعية.

في دراسة جديدة، قام عالم الصيدلة في جامعة ييل بنيامين تورك وزملاؤه بتطوير أدوات يمكن أن تساعد الباحثين على تحديد أدوار الكينازات الفردية والبدء في الكشف عن صورة أكثر اكتمالا لمساهمتها الجماعية في النشاط البيولوجي.

ويقولون إنه نظرًا لأن الكينازات المختلة غالبًا ما تكون متورطة في الإصابة بالسرطان، فإن الفهم الأكثر دقة لوظيفتها قد يؤدي إلى علاجات أفضل في المستقبل.

ال وتم نشر النتائج داخل طبيعة.

الكينازات هي إنزيمات تسهل عملية تسمى الفسفرة. في الحالات التي تنطوي على البروتينات، يساعد بروتين كيناز على ربط جزء من جزيء يسمى مجموعة الفوسفات (جزء جزيئي يحتوي على ذرة فوسفور وأربع ذرات أكسجين) بمنطقة معينة من البروتين تسمى موقع الفسفرة. يمكن أن يؤدي ذلك إلى تغيير وظيفة البروتين بعدة طرق، على سبيل المثال، وظيفته أو مكان انتقاله.

هناك نوعان من كينازات البروتين اعتمادًا على البروتينات التي تفسفرها: كينازات السيرين/الثريونين التي ركز عليها تورك في الدراسة السابقة، وكينازات التيروزين التي هي موضوع الدراسة الجديدة.

وقال تورك، الأستاذ المساعد في علم الصيدلة في كلية الطب بجامعة ييل: “إن كيناز التيروزين، على وجه الخصوص، مهم جدًا للتواصل من خلية إلى أخرى ومن عضو إلى عضو”. “ترتبط فئة رئيسية من كينازات التيروزين بعوامل النمو. يعد فهم كيفية تفاعل كينازات التيروزين مع الخلايا أمرًا أساسيًا، وغالبًا ما يكون هذا التفاعل إشارة للنمو أو الانقسام.”

يقول تورك إن جميع أنواع كينازات التيروزين – التي يوجد منها 78 في البشر – تميل إلى إرسال المزيد من إشارات النمو عندما تصبح مفرطة النشاط، وهو حدث رئيسي في نمو الورم.

وقال: “يساعدنا هذا النوع من الدراسات على فهم بنية إشارات التيروزين كيناز، والتي توفر نظرة ثاقبة حول كيفية نقل الكينازات لإشارات النمو وكيف يمكن أن يؤدي تثبيط الكينازات إلى استجابة علاجية”.

بالنسبة للدراسة، نظر الباحثون أولاً في كيفية تعرف الكينازات على أهدافها. تتكون البروتينات من أحماض أمينية، يبلغ عددها 20؛ تتعرف الكينازات على سلاسل قصيرة من الأحماض الأمينية المحيطة بالموقع الذي تفسفر فيه.

على وجه التحديد، قام الباحثون بتوزيع كل من كينازات التيروزين الـ 78 في آبار فردية من ألواح المختبر، وخلطوها مع عدد كبير من سلاسل الأحماض الأمينية المختلفة، ثم نظروا إلى الأوتار التي تفضلها الكينازات على الفسفوريلات. ثم قاموا بمقارنة الخيوط المفضلة للكيناز بالبروتينات الموجودة في جسم الإنسان.