۱۴ ژوئن ۲۰۲۶ - استادان اوریگامی، ورقهای ساده کاغذ را به اشکال تزئینی تبدیل میکنند. در اوریگامی حیات، سلولهای ما باید پروتئینها را قبل از اینکه بتوانند وظایف بیولوژیکی خود را انجام دهند، به شکلهای سهبعدی خاصی تا کنند. این فرآیند تاخوردگی با پیشرفت پیشدیابت به دیابت، دچار اختلال میشود. سپس پروتئینهای بدتاخورده و ناکارآمد در سلولها مانند تکههای کاغذ دور ریخته شده در سطل بازیافت یک دانشآموز اوریگامی جمع میشوند. این تجمع غیرطبیعی، سلولهای مسئول تولید انسولین را تحت فشار قرار میدهد.
دانشمندان موسسه اکتشافات پزشکی سنفورد برنهام پربیز و دانشگاه میشیگان، یافتههایی را در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم منتشر کردند که بینشهای جدیدی را در مورد چگونگی مدیریت تاخوردگی پروتئین توسط سلولهای تولیدکننده انسولین و چگونگی از تعادل خارج شدن این سیستم آشکار میکند. نتایج آنها نشان میدهد که تقویت این فرآیندهای تاخوردگی پروتئین ممکن است به جلوگیری از آسیب به سلولهای تولیدکننده انسولین کمک کند.
سلولهای بتا در پانکراس تغییرات قند خون را تشخیص میدهند. آنها با افزایش سطح قند، هورمون انسولین بیشتری تولید میکنند تا مقدار طبیعی گلوکز خون را بازیابی کنند. با پیشرفت دیابت، سلولهای بتا قادر به پاسخگویی به تقاضای انسولین نیستند.
تحقیقات بر روی تاخوردگی نادرست پروتئین پروانسولین، یک مولکول پیشساز مورد نیاز برای تولید انسولین، را شناسایی کرد. در حالی که نشان داده شده بود تاخوردگی نادرست پروانسولین در طول دیابت رخ میدهد و سلولهای بتا را در پانکراس تحت فشار قرار میدهد، مشخص نبود که کدام پروتئینهای دیگر در این امر دخیل هستند و چگونه با هم تعامل دارند.
پروفسور رندال جی. کافمن، استاد مرکز بیماریهای متابولیک و کبد در سنفورد برنهام پربیز و نویسنده ارشد و مسئول این مطالعه، گفت: "ما میدانستیم که سیستم جلوگیری از تاخوردگی نادرست پروانسولین به یک پروتئین چاپرون به نام پروتئین ایمونوگلوبولین اتصالدهنده و تعدادی از کوچاپرونها بستگی دارد. هدف ما بررسی چگونگی هماهنگی تاخوردگی پروانسولین توسط این پروتئینهای همکار و حذف هرگونه اشتباه تاخوردگی نادرست بود، زیرا این مراحل برای سلامت سلولهای تولیدکننده انسولین ضروری هستند."
برای انجام این مطالعه در مورد برهمکنشهای پروتئین ایمونوگلوبولین اتصالی (BiP)، تیم تحقیقاتی موشها را از نظر ژنتیکی دستکاری کردند تاBiP در سلولهای بتای آنها دارای یک زنجیره اضافی از اسیدهای آمینه باشد که به عنوان یک پپتید شناخته میشود. این افزودنی - سه مجموعه از یک توالی هشت اسید آمینهای به نام برچسب 3xFLAG- به عنوان یک چراغ عمل میکرد و BiP را قادر میساخت تا به راحتی در طول آزمایشات، شناسایی و جداسازی شود.
نتایج تیم تحقیقاتی نقش مهمی را برای یکی از پروتئینهای کوچاپرون BiP به نام p58IPK برجسته کرد. در دو رده سلولی مختلف، حذف ژنتیکیp58IPK منجر به افزایش تجمع پروانسولین بد تاخورده شد. دانشمندان سپس آزمایشهایی را با موشهایی که از نظر ژنتیکی تغییر داده شده بودند تاp58IPK تولید نکنند، انجام داده و دریافتند که سلولهای بتای آنها پروانسولین و انسولین کمتری تولید میکنند.
محققان پس از بازگشت به یکی از ردههای سلولی که تغییر یافته و قادر به تولید p58IPKنبود، نشان دادند که معرفی مجدد p58IPK توانایی سلولها را در تاخوردگی و انتقال پروانسولین افزایش داده و از تجمع نسخههای بدتاخورده جلوگیری میکند. محققان همچنین نشان دادند که p58IPK قادر به ایفای نقش اصلی BiPدر تاخوردگی پروانسولین نیست، زیرا هیچ یک از این تغییرات رخ نمیدهد مگر اینکه BiPوجود داشته باشد.
در مرحله بعد، دانشمندان آزمایش کردند که آیا BiP اضافی میتواند کمبود پروتئین همراه خود را جبران کند یا خیر. هنگامی که BiP بیش از حد بیان میشد و p58IPK وجود نداشت، سلولها تنها پیشرفتهای اندکی در تاخوردگی پروانسولین و انتقال آن به خارج از سلول را تجربه کردند. در آزمایشهایی که هر دو شریک در سطوح طبیعی بیان میشدند، پیشرفتهای تاخوردگی پروتئین و انتقال آن به طور قابل توجهی بهتر بود.
دکتر اینسوک جانگ، دانشمند شاغل در آزمایشگاه پروفسور کافمن و نویسنده اصلی این مقاله، گفت: "مانند یک بازیکن تنیس که سعی در بازی دو نفره دارد، دریافتیم که BiP نمیتواند به تنهایی تاخوردگی مناسب پروانسولین را حفظ کند."
محققان همچنین پروتئینهای همراه دیگری را یافتند که در تاخوردگی و انتقال پروانسولین و کنترل کیفیت نسخههای دارای تاخوردگی نادرست، نقش دارند. آنها نوشتند: تحقیقات بیشتری برای درک نقشی که آنها در تولید انسولین و پیشرفت دیابت دارند، مورد نیاز است.
پروفسور کافمن، گفت: «مطالعات ما نشان میدهد که تاخوردگی پروانسولین در برابر بسیاری از همان استرسهای سلولی که باعث نارسایی سلولهای بتا در دیابت نوع ۲میشوند، آسیبپذیر است. درمانهای فعلی به این علت اصلی نمیپردازند. در عوض، اکثر داروهای فعلی با کمک به بافتها در جذب قند بیشتر یا افزایش ترشح انسولین، علائم را مدیریت میکنند. هیچ درمانی وجود ندارد که تاخوردگی مناسب پروانسولین را برای حفظ سلامت و عملکرد سلولهای بتا تقویت کند».
پروفسور کافمن، افزود: «اگر بتوانیم یاد بگیریم که چگونه بر فعالیت هماهنگBiP به عنوان یک تنظیمکننده کلیدی تاخوردگی پروانسولین تأثیر بگذاریم، ممکن است یک استراتژی درمانی امیدوارکننده برای مداخله زودهنگام برای جلوگیری یا کاهش آسیب به سلولهای تولیدکننده انسولین پیدا کنیم».
منبع:
https://medicalxpress.com/news/2026-06-boosting-protein-insulin-cells-diabetes.html