مطالعه نشان می دهد که یوبیکوئیتین گلیکوژن غیر طبیعی را برای تخریب برای محافظت از مغز نشان می دهد

توسط یان پان، گروه پزشکی دانشگاه کمبریج

ویرایش شده توسط لیزا لاک، بررسی توسط رابرت ایگان

این مقاله با توجه به روند و سیاست های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

محققان دانشگاه کمبریج و آزمایشگاه بیولوژی مولکولی MRC یک سیستم دفاعی سلولی ناشناخته را کشف کرده‌اند که از مغز در برابر تجمع غیرطبیعی گلیکوژن محافظت می‌کند، که با اختلالات عصبی شدید مرتبط است.

در مطالعه‌ای که این هفته در Nature منتشر شد، پروفسور فلیکس راندو و همکارانش نشان دادند که پروتئینی به نام RNF213 نقش کلیدی در شناسایی گلیکوژن غیرطبیعی بازی می‌کند. RNF213 یک برچسب مولکولی کوچک به نام ubiquitin را مستقیما به مولکول‌های گلیکوژن معیوب متصل می‌کند. این تگ مانند سیگنال «دور این» عمل می‌کند و یک فرآیند بازیافت سلولی به نام اتوفاژی را آغاز می‌کند تا ذخایر انرژی آسیب‌دیده را از بین ببرد.

گلیکوژن شکل اصلی است که در آن سلول ها گلوکز را برای انرژی ذخیره می کنند. ساختار پیچیده و بسیار منشعب آن، آن را محلول نگه می‌دارد و در عین حال به سلول‌ها اجازه می‌دهد تا در صورت نیاز به انرژی، گلوکز را به سرعت بسیج کنند. هنگامی که سلول‌ها گلیکوژن را به اشتباه جمع می‌کنند، یا زمانی که مکانیسم‌های کنترل کیفیت از کار می‌افتند، قند ضعیف شاخه می‌شود و به صورت توده‌های متراکم و نامحلول به نام اجسام پلی گلوکوزان ته نشین می‌شود. با گذشت زمان، این رسوبات سمی در داخل سلول های مغز جمع می شوند و باعث آسیب غیرقابل برگشت بافتی می شوند.

پروفسور و نویسنده ارشد بخش تحقیقات Medridge در دانشگاه Cambic و پروفسور رامب گفت: "ما کشف کردیم که RNF213 گلیکوژن غیرطبیعی را با یوبیکوئیتین برای دفع برچسب گذاری می کند. چند سال پیش، RNF213 LPS را روی باکتری های داخل سلولی ubiquitylate می کند و آنها را برای نابودی مشخص می کند. دیدن همان آنزیم که با باکتری ها مبارزه می کند و گلیکوژن را کنترل می کند، قابل توجه است." رهبر گروه در آزمایشگاه بیولوژی مولکولی MRC.

یافته‌های جدید نشان می‌دهد که یوبی‌کوئیتین، که قبلا عمدتا برای تنظیم پروتئین‌ها شناخته می‌شد، می‌تواند مستقیما کربوهیدرات‌هایی مانند گلیکوژن را برچسب‌گذاری کند. این تغییر اساسی درک ما را در مورد اینکه چگونه برچسب زدن غیر پروتئینی سلامت بافت را حفظ می کند و از تجمع سمی در سلول های طبیعی جلوگیری می کند، گسترش می دهد.

متیو ییپ، نویسنده اول، پسادکتر در بخش شیمی پروتئین و اسید نوکلئیک آزمایشگاه بیولوژی مولکولی MRC، گفت: "ما شروع به درک این موضوع کرده‌ایم که Ubiquitylation بسیار فراتر از پروتئین‌ها است. دیدن نقش‌های بیولوژیکی جدید در آینده بسیار هیجان‌انگیز است."

درک این مسیر پاکسازی برای رسیدگی به اختلالات ژنتیکی نادر مانند بیماری لافورا و میوپاتی بدن پلی گلوکوزان بسیار مهم است. بیماری لافورا یک بیماری عصبی ارثی ویرانگر است که معمولا در نوجوانی شروع می شود. این باعث تشنج های شدید پیش رونده، زوال سریع شناختی و از دست دادن کنترل حرکتی می شود و در نهایت کشنده است.

این بیماری برای اولین بار در سال 1911 توسط گونزالو رودریگز لافورا، متخصص مغز و اعصاب اسپانیایی شناسایی شد. با وجود بیش از یک قرن آگاهی پزشکی، این وضعیت غیرقابل درمان است و گزینه های موجود فقط علائم را مدیریت می کنند.

مطالعه جدید درک ما را از نحوه حفظ ذخایر انرژی سالم توسط سلول ها بهبود می بخشد و راه های جدیدی را برای درمان بیماری های ناشی از تجمع پلی گلوکوزان باز می کند.

Matthew C. J. Yip و همکاران، کنترل کیفیت گلیکوژن از طریق ubiquitylation مستقیم توسط RNF213، Nature (2026). DOI: 10.1038/s41586-026-11139-6

ارائه شده توسط گروه پزشکی دانشگاه کمبریج

لیسانس تاریخ هنر، کارشناسی ارشد فرهنگ مادی. سردبیر سابق موزه، پیراپزشک و هماهنگ کننده پیوند. ویرایش برای Science X از سال 2021. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →