⚗️ biochemistry

Heterotypic Condensate Formation by Prion Proteins and Pro-Inflammatory S100A9

تُظهر هذه الدراسة أن البروتين المحفز للالتهاب S100A9 يعزز تجمع بروتينات البريون من خلال تشكيل مكثفات فصل الطور السائل غير المتجانسة، والتي تسرع لاحقاً تكوين هياكل الأميلويد في ظل ظروف الازدحام الجزيئي العالي.

المؤلفون الأصليون: Veiveris, D., Karalkeviciute, V., Mikalauskaite, K., Sulskis, D., Ziaunys, M.

نُشر 2026-10-05

📖 3 دقيقة قراءة☕ قراءة في استراحة قهوة

CC BY 4.0

المؤلفون الأصليون: Veiveris, D., Karalkeviciute, V., Mikalauskaite, K., Sulskis, D., Ziaunys, M.

البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ⚕️ هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي لبحث مسبق لم يخضع لمراجعة الأقران. وهو ليس نصيحة طبية. لا تتخذ أي قرارات تتعلق بصحتك بناءً على هذا المحتوى. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل

داخل كل خلية حية، هناك نشاط دؤوب ومستمر حيث تتحرك البروتينات وتطوى وتتفاعل للحفاظ على استمرارية الحياة. وأحياناً، تتجمع هذه البروتينات معاً في بقع محددة، مكونة قطرات تطفو بحرية دون غشاء يحيط بها، تماماً مثل قطرات الزيت في الماء. يطلق العلماء على هذه العملية اسم "انفصال الطور سائل-سائل". وبينما يساعد هذا السلوك الطبيعي في تنظيم العمل الخلوي، إلا أن الأمور قد تسوء عندما تصبح هذه القطرات مستقرة للغاية أو تتحول إلى كتل صلبة ولزجة. هذا التحول من قطرة سائلة إلى كتلة صلبة هو سمة مميزة لعدة أمراض دماغية مدمرة، بما في ذلك مرض ألزهايمر ومرض باركنسون، حيث تطوى البروتينات بشكل خاطئ وتتراكم في هياكل ضارة تُعرف باسم "الأميلويد". لسنوات طويلة، ركز الباحثون على كيفية تسبب أنواع مفردة من البروتينات في هذه المشكلات، لكن هناك مجموعة متزايدة من الأدلة تشير إلى أن البروتينات المختلفة قد تختلط معاً داخل هذه القطرات، مما يسرع من حدة الضرر بطرق بدأنا للتو في فهمها.

قام فريق من الباحثين في جامعة فيلنيوس في ليتوانيا مؤخاً بالتحقيق في اقتران محدد لوحظ تفاعله تحت ظروف مخبرية قاسية: بروتين البريون، وهو عنصر مركزي في أمراض البريون، وبروتين S100A9، وهو بروتين مرتبط بالالتهاب. أرادوا معرفة ما إذا كان بإمكان هذين البروتينين تكوين قطرات مختلطة معاً في بيئة أكثر طبيعية، وإذا كان الأمر كذلك، كيف سيؤثر هذا الخليط على تكوين كتل ضارة. ولاختبار ذلك، أنشأوا بيئة مخبرية مزدحمة باستخدام مادة تسمى "بولي إيثيلين جلايكول" لمحاكاة الظروف الكثيفة الموجودة داخل الخلايا. قاموا بخلط البروتينين معاً وراقبوا عن كثب لمعرفة ما إذا كانا سينفصلان إلى قطرات سائلة وكيف ستتغير تلك القطرات بمرور الوقت.

وجد الباحثون أنه في الظروف المتعادلة، وهي الأقرب إلى البيئة داخل جسم الإنسان، شكل بروتين البريون وبروتين S100A9 بالفعل قطرات مختلطة. وعندما وُجد البروتينان معاً، شكلا عدداً أكبر بكثير من هذه القطرات مقارنة بما لو كان كل بروتين موجوداً بمفرده. وباستخدام علامة فلورية لتتبع بروتين S100A9، لاحظ الفريق أن هذا البروتين الالتهابي قد دُمج في القطرات التي كونها بروتين البريون. ومع ذلك، لم يكن الخليط متجانساً؛ فبعض القطرات احتوت على بروتين البريون فقط، بينما احتوت أخرى على مزيج من كليهما. وهذا يشير إلى أن وجود البروتين الالتهابي يشجع بروتين البريون بنشاط على التجمع في هذه العناقيد السائلة.

كان ما حدث بعد ذلك هو الاكتشاف الأكثر أهمية. فبينما يمكن لبروتين البريون وحده أن يشكل هياكل تشبه الألياف في ظل ظروف الازدحام هذه، أدى وجود S100A9 إلى تكوين تجمعات أكثر استقراراً ووفرة. في المختبرات القياسية، غالباً ما يضطر العلماء إلى استخدام مواد كيميائية كاسرة قوية لإجبار بروتينات البريون على التكتل، ولكن هنا، وجد الباحثون أن مجرد وجود S100A9 سمح لبروتين البريون بتكوين تجمعات صلبة ومستقرة دون الحاجة لتلك المواد الكيميائية القاسية، وكانت هذه التجمعات المختلطة أكثر مقاومة للتفكك من تلك التي كونها بروتين البريون بمفرده. وقاس الفريق البنية الداخلية لهذه الكتل ووجد أنها غنية بـ "صفائح بيتا"، وهي ترتيب محدد لخيوط البروتين يميز الألياف الصلبة والضارة التي تظهر في أمراض التنكس العصبي.

تشير الدراسة إلى أن البروتين الالتهابي S100A9 قد يلعب دوراً حاسماً، لم يكن مقدراً كفاية في السابق، في المراحل المبكرة من أمراض البريون. فمن خلال المساعدة في تكوين هذه القطرات السائلة المختلطة، يبدو أن S100A9 يخفض الحاجز أمام تكتل بروتينات البريون، مما يؤدي فعلياً إلى بدء العملية التي تؤدي إلى التجمعات الصلبة المسببة للمرض. ويقترح الباحثون أنه في جسم الإنسان، حيث يوجد كلا البروتينين في الدماغ والسائل الشوكي، يمكن أن يكون هذا التفاعل عاملاً رئيسياً في كيفية بدء هذه الاضطرابات وتطورها. ورغم أن العمل أُجري في أنبوب اختبار، إلا أن النتائج تشير إلى مسار جديد لفهم كيفية عمل الالتهاب وطي البروتين بشكل خاطئ معاً لدفع عملية التنكس العصبي، مما يقدم منظوراً جديداً حول سبب صعوبة إيقاف هذه الأمراض.

أبحاث مشابهة