نقش یک پروتئین درترشحات پانکراس و روش جدیدی برای درمان دیابت
8 دسامبر2016- یک تحقیق جدید نشان داد که پروتئین SNAP23 دارای نقش‌های متضادی در ترشحات آنزیمی و هورمونی پانکراس (مانند انسولین) می‌باشد. مهار پروتئین SNAP23با یک داروی جدید می‌تواند، پروتئین مرتبط دیگری را با اثرات قویتر جایگزین آن نماید تا تأثیرات پروتئین SNAP23 جبران شده و ترشح انسولین در موش افزایش یابد. این درمان جدید می‌تواند برای درمان پانکراتیت نیز موثر باشد.
انتقال مولکولهای ترشحی مانند هورمونها و آنزیم‌های گوارشی به خارج از سلول را exocytosis یا برون زایی می‌گویند، این فرایند توسط پروتئین‌های SNAREبا کمک به تلفیق وزیکولهای ترشحی با غشاء پلاسمایی، هدایت می‌شود.
در انسان 38 پروتئین SNARE شناسایی شده است که هر کدام در بافت ویژه‌ای و در سلولهای همان بافت ساخته و مستقر می‌شوند. یکی از پروتئین های SNARE، پروتئین SNAP25است که در انتشار انتقال دهنده‌های عصبی و همچنین ترشح انسولین از سلولهای بتا در پانکراس نقش دارد. SNAP25که ارتباط نزدیکی با پروتئین SNAP23دارد در فیوژن وزیکولهای ترشحی در بسیاری از سلولهای غیرعصبی از جمله سلولهای پانکراس نقش دارد، اگر چه نقش دقیق آن بسته به نوع سلول متفاوت است. پانکراس دارای ترشحات برون‌ریز(اگزوکرین مانند آنزیم‌های گوارشی از طریق مجراها) و درون‌ریز(اندوکرین مانند ترشح هورمونها به خون) است و SNAP23در عملکرد اگزوکرینی سلولهای آسینار و ترشح اندوکرینی سلولهای بتای پانکراس در آزمایشگاه نقش دارد، اما هنوز عملکرد SNAP23در موجود زنده ناشناخته مانده است.
به منظور بررسی عملکرد این پروتئین در موجود زنده، گروهی از محققان دانشگاه اوزاکای ژاپن به سرپرستی پرفسور Masataka Kuniiو Akihiro Haradaبا همکاری سایر محققان ژاپنی دو مدل موش را به روش مهندسی ژنتیک پرورش دادند که ژن snap23در سلولهای بتا و آسینار پانکراس آنها حذف شده بود. گزارش این مطالعه در مجله‌ی Cell Biology منتشر گردید.
عدم تولید پروتئین SNAP23در سلولهای آسینار با کاهش اگزوسیتوز یا برون‌زایی پروآنزیم‌های گوارشی و کاهش ترشح آنزیم آمیلاز همراه بود. در مقابل، عدم تولید SNAP23در سلولهای بتا فرکانس اتصال وزیکولهای حاوی انسولین به غشاء پلاسمایی را افزایش داده و سبب افزایش ترشح انسولین می‌شد. این یافته‌ها نشان دهنده‌ی نقش متضاد پروتئین SNAP23در غدد درون‌ریز و برون‌ریز پانکراس بود.
به دلیل شباهت پروتئین‌های SNAP23و SNAP25این دو پروتئین با هم برای اتصال به سایر پروتئین‌ها رقابت می‌کنند، اما پروتئین‌های کمپلکس حاوی SNAP23نسبت به کمپلکس‌های حاوی SNAP25پایداری کمتری دارند و تأثیر آنها در فیوژن وزیکولهای ترشحی با غشا کمتر است. محققان با توجه به این موضوع نشان دادند که اختلال در SNAP23موجب تولید تعداد بیشتری از کمپلکس‌های حاوی SNAP25می شود که موجب افزایش فرآیندهایی می‌گردد که وابسته به همجوشی وزیکولهای ترشحی به غشاء پلاسمایی هستند، مانند ترشح یک هورمون.
بر اساس برونیابی این موضوع، محققان پیش بینی نمودند که استفاده از مهار کننده‌های SNAP23می‌تواند به عنوان یک درمان جدید برای دیابت سبب افزایش ترشح انسولین شود. آنها یک مجموعه از ترکیبات دارویی را برای رسیدن به این هدف آزمایش کردند و ترکیبی بنام MF286را شناسایی نمودند که بطور اختصاصی تنها به پروتئین SNAP23متصل می‌شود.
دانشمندان نشان دادند که ترکیب MF286موجب افزایش ترشح انسولین هم در موجود زنده وهم در سلولها در آزمایشگاه شده و سبب بهبود تحمل گلوکز از طریق مهار تولید کمپلکس‌های SNAREحاوی SNAP23می‌شود. این ماده موجب کاهش ترشح آمیلاز از سلولهای آسینار در پانکراس می‌گردد این موضوع نشان می‌دهد که این ترکیب می‌تواند برای درمان پانکراتیت و دیابت بکار گرفته شود.
منبع و سایت خبر:
The Journal of Cell Biology, 2016 DOI: 10.1038/jcb.201604030
www.sciencedaily.com/releases/2016/12/161208125923.htm