Amikor a fehérjék sötétben működnek a Tudomány számára
A fehérje egyedülálló biológiai funkciót tölt be? Az enzimek biokémiai specializációja sokáig ezt hitte, mígnem a kristályos fehérjék számos földalatti tevékenység létezését mutatták ki ...
A fésűkagylóhoz hasonlóan a fehér fésűkagylónak is átlagosan 40 szeme van, és akár 200 is lehet, elosztva palástján. Ezekben a puhatestűekben és más kéthéjakban mindegyik szem úgy működik, mint egy apró távcső: ez egy többrétegű konkáv tükör, amely a retinára fókuszálja a fényt, amely a lencse és a tükör között helyezkedik el. Az objektívnek csak alacsony a fénytörő ereje, és a látásban kevés szerepe van.
Az 1980-as években a kristályok felhúzták a leplet egy váratlan világban, amelynek feltárása a mai napig tart. Ezek a fehérjék számos állat, gerinces szemlencséjének fő alkotóelemei és nem. Megdöbbentő optikai jellemzőik miatt figyelemre méltónak tartották őket: átlátszóak a látható spektrum fénysugaraihoz, és a kristályos lencsének 1-nél nagyobb optikai indexet adnak, ami konvergáló lencse szerepét adja. Ezenkívül nem denaturálódnak nagy koncentrációban, és hosszú az eltarthatóságuk. Szerencsére, mivel a lencse embriogenezisének végén az azt alkotó sejtek elveszítik magjaikat, és a fehérjék alig újulnak meg.
Az ilyen fehérjék egyedi szerepre specializálódtak. Tanulmányuk alapvetően lenyűgözőnek tűnt (hogyan jöttek létre?) És alkalmazták (talán segítenek a szürkehályog megértésében, a lencse elhomályosulása miatt). Szóval, mi volt a meglepetés Joram Piatigorsky, az amerikai Bethesda Egészségügyi Intézet részéről, amikor az 1980-as évek végén rájött, hogy az általa elemzett kristályok nem egyéb, mint másutt jól ismert enzimek, amelyek alacsonyabb szinten fejeződnek ki sokakban szövetek, ahol nem játszhattak optikai szerepet !
Csak a gerincesekben több mint egy tucat kristályos kristálycsalád található. Joram Piatigorsky kimutatta, hogy az első felfedezések, a gerincesek kristályos a-ja, hősokk-fehérjék vagy HSP-k voltak. Ezek az enzimek, amelyek a sejtes stressz hatására aktiválódnak, főként chaperon szerepet játszanak: megakadályozzák, hogy a szintézis folyamatában lévő fehérjék hidrofób aminosavak révén aggregálódjanak, még mielőtt háromdimenziós hajtogatásuk megtörténne. Akkor is kifejeződnek, amikor a sejt erős hőmérséklet-változásokon megy keresztül, ami a fehérjék denaturációjához vezet. Ismét kísérőként segítenek ezeknek a fehérjéknek abban, hogy megőrizzék háromdimenziós szerkezetüket, és ezért helyesen játsszák biológiai szerepüket. Megértjük, hogy minden sejtnek meg kell jelennie ezeknek a HSP-knek a jelenlétét, és hogy a chaperone szerepének a priori semmi köze semmilyen optikai szerephez.
Vulgáris kísérők, semmi más
A kristályos kristályokon végzett úttörő munkája révén Joram Piatigorsky éppen ezért fedezte fel a hősokk-fehérjék második fő szerepét az emlősökben. A biokémikusok először is nagyon csalódtak ebben az előre nem látható eredményben: hogyan volt az, hogy az összes eukarióta sejtben (sejtmagot tartalmazó sejtekben) található banális fehérjék optikai szerepet is játszhatnak, ha specifikusak? Evolúciós szempontból azonban ez az eredmény lenyűgöző, mert szemlélteti az egyik legkényesebb manipulálandó fogalmat, az alkalmazkodást.