Ščitnica: slovenski raziskovalci naredili pomemben korak k razumevanju delovanja

13. februarja, 2020

Ščitnica pogosto deluje nepravilno oz. je napadena s strani imunskega sistema – ščitničnih obolenj ni malo. Raziskovalci Instituta »Jožef Stefan« in Centra odličnosti CIPKeBiP prof. dr. Dušan Turk, dr. Ajda Taler-Verčič in dr. Miha Renko so v sodelovanju z raziskovalci iz MCR Laboratorija za molekularno biologijo Cambridge, Inštituta za biokemijo tehnične Univerze v Berlinu in Raziskovalnega centra za sintetično biologijo iz Bristola prvič s pomočjo krioelektronske mikroskopije v celotni dolžini predstavili strukturo tiroglobulina, proteina iz katerega nastanejo ščitnični hormoni. Izsledke študije, ki bodo pomembno prispevali k razumevanju delovanja ščitnice, je objavila revija Nature v članku z naslovom Struktura človeškega tiroglobulina.

Tiroglobulin je protein, iz katerega v ščitnici nastajata hormona T3 in T4, ki uravnavata porabo energije v naših celicah. Hormona sta dve majhni molekuli, ki imata na 3 oziroma 4 mesta vezan jod. Ta hormona in tiroglobulin so edine molekule v našem organizmu, ki vsebujejo jod. Ravno zaradi teh hormonov je jod esencialni element in nujno potreben za razvoj in pravilno delovanje organizma. Ljudje ga vnesemo v telo z ustrezno prehrano, predvsem z uživanjem jodirane kuhinjske soli. Vloga tiroglobulina v ščitnici pa ni le nastanek hormonov, temveč tudi shranjevanje joda za obdobja, ko ga s prehrano ne vnesemo dovolj.

Do danes neznano, kako hormoni v ščitnici nastanejo

Delovanje ščitnice je dobro raziskano, kar stroki omogoča dobro nadziranje s ščitnico povezanih težav. Do danes pa je bilo neznano, kako hormoni v ščitnici dejansko nastanejo. Človeški tiroglobulin je velikanska molekula, ki jo sestavljata dve verigi iz 2768 aminokislin, torej skupaj 5536 aminokislin.

Struktura tiroglobulina, določena s krio-elektronsko mikroskopijo, je razkrila, da ima ta dimerna makromolekula le 7 mest, na katerih nastanejo hormoni. Vsaka molekula hormona nastane iz dveh aminokislin, imenovanih tirozin. Ti aminokislini morata biti s pomočjo encima tiroidne peroksidaze najprej jodirani, nato pa še v primerni orientaciji, da pride med dvema jodiranima tirozinoma do nastanka nove eterske vezi. Nastale hormone nato z razgradnjo tiroglobulina izluščijo encimi, proteaze, ki ga razgradijo na osnovne gradnike (aminokisline).

Delo v pomoč zdravljenju

Iz 3D strukture so raziskovalci lahko prepoznali aminokislinske preostanke tirozina, ki tvorijo hormone, z mutiranjem preostankov pa so njihovo vlogo lahko tudi dokazali. Reaktivna mesta tirozinskih preostankov so uspešno prenesli tudi na bakterijski protein in s tem pokazali, da je umestitev sinteze T3 in T4 hormonov v ščitnico bistvena za uravnavanje in izvajanje sinteze hormonov in ne sama molekula tiroglobulina in udeleženih encimov.

“Pričakujemo, da bo objavljeno delo pomembno prispevalo k razumevanju delovanja ščitnice in bo zato postalo del učbenikov biokemije in endokrinologije. Nadalje pa bo pomagalo razložiti, zakaj in kako pride do težav pri delovanju ščitnice in jih tako še učinkoviteje zdraviti in nadzirati,” so zaključili na IJS.

 

Vir: IJS

(Visited 219 times, 1 visits today)