A sejtek szemételtakarító útvonaláról

A mutáció helye
Illuszráció: ELTE

A kutatásokat Juhász Gábor, az ELTE Anatómiai, Sejt- és Fejlődésbiológiai Tanszék tudományos főmunkatársa és nemzetközi partnerei végzik. A kutatócsoport friss publikációját a rangos eLife folyóirat 2016. január 26-án közölte.

Az eukarióta (valódi sejtmaggal rendelkező) sejtek működéséhez szükséges egyfajta belső egyensúly (homeosztázis) fenntartása, melyet a felépítő és lebontó folyamatok együttesen biztosítanak. Az egyik legfontosabb lebontó folyamat az autofágia, melynek révén a sejtek a nélkülözhető, gyakran károsodott saját alkotóikat a lizoszómákban lebontják. Ez a szemételtakarító és újrahasznosító útvonal nagyon fontos az állatok életében: ismert, hogy az autofágia hibája Drosophila (gyümölcslégy) és egér esetén is az idegsejtek pusztulását, mozgási rendellenességeket és rövid élettartamot okoz. A modellállatokon végzett kísérletek alapján feltételezték, hogy az autofágia megfelelő működése az emberi egészség fenntartásához is nagyon fontos, azonban ezt eddig közvetlen adatokkal még nem sikerült igazolni.

Juhász Gábor és kollégái – Jipa András, Kárpáti Manuéla, Takáts Szabolcs – legújabb közleményükben közvetlen bizonyítékot szolgáltatnak az autofágia emberekben játszott szerepére. A Michigani Egyetemen és az isztambuli Boğaziçi Egyetemen dolgozó kutatópartnerek olyan öröklődő mutációt vizsgáltak, amely fejlődési és mozgási rendellenességeket, valamint értelmi fogyatékosságot okoz. Az ilyen típusú betegségek a rokonházasságok miatt a zártabb közösségekben gyakoribbak, a kutatók egy törökországi családot vizsgáltak. A tudósok két érintett testvérgyermek genetikai állományában egy olyan DNS mutációt azonosított, melynek eredményeképpen egy aprócska elváltozás történik az autofágia egy kulcsfehérjéjében, az Atg5 fehérjében: egyetlen aminosav egy másikra cserélődik. A csere hatására az idegsejtekben sérül az autofág lebontás, a kóros fehérjék és sejtorganellumok felhalmozódása megzavarja az érintett sejtek működését. Juhász Gábor és kollégái bizonyították, hogy ugyanez a mutáns génváltozat Drosophila esetén is autofágia hibát és mozgási rendellenességet okoz, a lebontás hibája pedig mutáns élesztősejtekben is kimutatható. Az eredmények kiválóan illusztrálják, hogy orvosgenetikusok, teljes genom szekvenálási technikákkal, Drosophila-val és élesztővel foglalkozó kutatók, valamint szerkezeti biokémikusok együttműködése révén érthetővé válhat egy ilyen komplex, sokféle tünettel járó betegség kialakulása.