โครงสร้าง 3 มิติของโปรตีนเลนส์ตาเกิดขึ้นได้อย่างไร

เลนส์ตาของมนุษย์ได้รับความโปร่งใสและพลังการหักเหของแสงจากการที่โปรตีนบางชนิดอัดแน่นอยู่ในเซลล์ เหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นผลึก หากไม่สามารถรักษาการอัดแน่นที่หนาแน่นนี้ได้ เช่น เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมของผลึก ผลที่ได้คือ เลนส์ ขุ่นหรือที่เรียกว่าต้อกระจก ซึ่งเป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของการสูญเสียการมองเห็นทั่วโลก โฆษณา เพื่อให้ผลึกถูกอัดแน่นในเซลล์ไฟเบอร์เลนส์ จะต้องพับให้มั่นคงและถูกต้อง การพับโปรตีนเริ่มขึ้นแล้วในระหว่างการสังเคราะห์โปรตีนในไรโบโซม ซึ่งเป็นโปรตีนเชิงซ้อนขนาดใหญ่ ไรโบโซมช่วยแปลรหัสพันธุกรรมเป็นลำดับของกรดอะมิโน ในกระบวนการนี้ ไรโบโซมจะสร้างอุโมงค์ป้องกันรอบๆ ห่วงโซ่กรดอะมิโนใหม่ ซึ่งใช้โครงสร้างสามมิติที่มีองค์ประกอบต่างๆ เช่น เอนริเก้หรือโครงสร้างพับทันทีหลังจากการก่อตัวของอุโมงค์ ผลึกแกมมา-บีที่ศึกษาในแฟรงก์เฟิร์ตและเกรอน็อบล์ยังแสดงพันธะมากมายระหว่างกรดอะมิโนที่มีกำมะถันสองชนิด ซึ่งเรียกว่าสะพานไดซัลไฟด์ การผลิตสะพานไดซัลไฟด์เหล่านี้ไม่ใช่เรื่องง่ายสำหรับเซลล์ เนื่องจากสภาวะทางชีวเคมีมีผลเหนือกว่าในสภาพแวดล้อมของเซลล์ที่ป้องกันหรือละลายสะพานไดซัลไฟด์ดังกล่าว ในโปรตีนที่เป็นผลึกแกมมา-B สำเร็จรูป สะพานไดซัลไฟด์จึงถูกป้องกันจากภายนอกโดยส่วนอื่นๆ ของโปรตีน อย่างไรก็ตาม ตราบใดที่โปรตีนยังอยู่ในกระบวนการสร้าง ก็ยังไม่สามารถทำได้ แต่เนื่องจากอุโมงค์ไรโบโซมถูกพิจารณาว่าแคบเกินไป จึงมีข้อสันนิษฐานจากการศึกษาอื่น ๆ ว่าสะพานไดซัลไฟด์ของผลึกแกมมาบีจะเกิดขึ้นหลังจากที่สร้างโปรตีนเสร็จแล้วเท่านั้น เพื่อทดสอบสมมติฐานนี้ นักวิจัยจากแฟรงก์เฟิร์ตและเกรอน็อบล์ใช้เซลล์แบคทีเรียดัดแปลงพันธุกรรมเป็นระบบแบบจำลอง หยุดการสังเคราะห์ผลึกแกมมา-บี ณ เวลาต่างๆ และตรวจสอบผลิตภัณฑ์ขั้นกลางด้วยแมสสเปกโตรเมตริก นิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์สเปกโทรสโกปี และอิเล็กตรอน วิธีการทางจุลทรรศน์และเสริมด้วยการคำนวณแบบจำลองทางทฤษฎี ผลลัพธ์: สะพานไดซัลไฟด์ถูกสร้างขึ้นบนโปรตีนที่ยังไม่เสร็จในระหว่างการสังเคราะห์สายโซ่กรดอะมิโน "เราจึงสามารถแสดงให้เห็นว่าสะพานไดซัลไฟด์สามารถก่อตัวขึ้นในอุโมงค์ไรโบโซมได้แล้ว ซึ่งมีพื้นที่เพียงพอสำหรับสิ่งนี้และป้องกันสะพานไดซัลไฟด์จากสภาพแวดล้อมของเซลล์" ศาสตราจารย์ Harald Schwalbe จากสถาบันเคมีอินทรีย์และชีววิทยาเคมีที่ มหาวิทยาลัยเกอเธ่. "อย่างไรก็ตาม น่าแปลกที่สะพานเหล่านี้ไม่ใช่สะพานไดซัลไฟด์แบบเดียวกับที่ปรากฏในภายหลังในผลึกแกมมา-บีที่สร้างเสร็จแล้ว เราสรุปได้ว่าสะพานไดซัลไฟด์บางส่วนถูกละลายอีกครั้งในภายหลังและเชื่อมโยงต่างกัน เหตุผลสำหรับสิ่งนี้อาจอยู่ใน ระยะเวลาที่เหมาะสมของการผลิตโปรตีน: สะพานไดซัลไฟด์ 'ขั้นต้น' จะเร่งการสร้างสะพานไดซัลไฟด์ 'ขั้นสุดท้าย' เมื่อผลึกแกมมา-บีถูกปล่อยออกจากไรโบโซม" ในการศึกษาต่อไป นักวิจัยต้องการทดสอบว่ากระบวนการสังเคราะห์ในไรโบโซมที่แตกต่างกันเล็กน้อยของเซลล์ที่สูงขึ้นมีความคล้ายคลึงกับกระบวนการในระบบแบบจำลองของแบคทีเรียหรือไม่

โพสต์โดย : ppp เมื่อ 18 ก.พ. 2566 15:53:49 น. อ่าน 484 ตอบ 0