A Dana-Farber Cancer Institute, University of California San Diego School of Medicine és a Mc Gill University, Montreal kutatói eredményei szerint a testvérfehérjék, azaz azok az izomorf proteinek, amelyeket ugyanaz a gén kódolja, sokszor igen különböző funkciókat töltenek be, annak ellenére is, hogy a szerkezetük nagyon hasonló lehet.

A kutatásról beszámoló tanulmány (Widespread Expansion of Protein Interaction Capabilities by Alternative Splicing) egyik utolsó szerzője David E. Hill szerint az eseménynek óriási hatása van a humán biológia megértésére, valamint a jövőbeli kutatások irányvonalára, hiszen többek között segít megmagyarázni hogyan lehetséges, hogy pusztán 20 000 fehérje kódoló génünk van, - kevesebb, mint amennyire egy szőlő felépítéséhez szükség van, magyarázzák a tanulmány szerzői - ezek hatására mégis hatalmas komplexitású szervezet épül fel, ugyanis az emberi szervezetben legalább 100 000 -féle különböző fehérje működik. Hill és munkatársai eredménye azt sugallja, hogy génjeink hatása valójában sokszorosa annak, mint amit eddig megismertünk.

A kutatók megállapítása szerint ez a hatalmas diverzitás arra utal, hogy mindegyik protein izoformát egyedilag kell tanulmányozni ahhoz, hogy megértsük milyen feladata van normális körülmények között és mi a szerepe megbetegedések során. A tumoros elváltozásokkal kapcsolatos kutatások például gyakran csak az az adott szervben, illetve szövetben előforduló leggyakoribb izoformákkal foglalkoznak, azonban a kisebb koncentrációban jelen lévő fehérje-izoformák szintén közreműködhetnek a betegség kialakításában, így a gyógyszerfejlesztés értékes célpontjai lehetnek nyomatékosítja Hill.

Az alternatív splicing révén létrejött fehérje-izoformák tanulmányozása korábban az egyes gének alapján egyenként történt, illetve a kisebb és nagyobb koncentrációban jelen lévő izoformák működését csak ugyanazon szövet sejtjeiben hasonlították össze. Hill és munkatársainak vizsgálata nagyobb perspektívából közelített: többszáz gén többféle protein-izofomáját gyűjtötték össze, és megnézték, hogy az egyes fehérjék hogyan lépnek kapcsolatba az összes többi humán fehérjével (a vizsgálathoz a kutatók kifejlesztettek egy olyan módszert - ORF-Seq: open reading frames sequencing -, ami lehetővé tette a fehérje-izoformák azonosítását és klónozását).

A kutatók a mintegy 20 000 humán fehérjekódoló gén 8 százalékára koncentráltak 506 gén 1 423 fehérjetermékét gyűjtötték össze (ezek több, mint 50 százaléka eddig ismeretlen fehérje volt) majd megnézték ezen fehérjék mi módon viselkednek a 15 000 ismert humán fehérje jelenlétében. Gloria Sheynkmann, az egyik vezető tanulmányszerző megjegyzése szerint meglepő volt az a felfedezés miszerint ugyanazon génről származó fehérjék igen különböző fehérje partnerekkel lépnek kölcsönhatásba, ami arra utal, hogy a sejten belül igen különböző funkciókat tölthetnek be. Az ugyanazon génről származó izoformák az esetek nagy észében csak kis részben kooperáltak ugyanazon fehérjékkel ( a partnerek kevesebb, mint fele volt közös), azaz kijelenthető, hogy az izoformák sokkal inkább különböző fehérjékként, és nem egymás variációjaként funkcionáltak teszi hozzá a másik vezető kutató Tong Hao. Mint kiderült, még azoknak az izoformáknak is alapvetően különböző lehet a szerepük, amelyek az alternatív splicing során egyetlen DNS bázisnyi különbség során jöttek létre. Ugyanakkor az is gyakori, hogy a struktúrálisan különböző izoformák hasonló szerepet töltenek be.

További meglepő felismerés, mondja Hill, hogy a rokon izoformák különböző szövetekben más és más fehérjepartnerekkel lépnek kölcsönhatásba. A kutatók mindezek miatt hangsúlyozzák, hogy nem elégséges csak a betegséghez vezető molekuláris útvonalak génszintű azonosítása, hiszen a különböző fehérjevariánsok különböző útvonalakban vesznek részt. A hálózat mélyebb megismerésére van szükség.

forrás: Medical Online