Ο ρόλος του ασβεστίου στη διατήρηση της ποιότητας των πρωτεϊνών
Το ασβέστιο (Ca2+) είναι ζωτικής σημασίας για πολλές κυτταρικές λειτουργίες, ωστόσο, ο τρόπος που ρυθμίζει την ποιότητα των πρωτεϊνών στο ενδοπλασματικό δίκτυο (ER), έναν κυτταρικό οργανισμό υπεύθυνο για τη σύνθεση και τη μεταφορά πρωτεϊνών, παραμένει σε μεγάλο βαθμό άγνωστος. Η διαδικασία αυτή, γνωστή ως πρωτεοστάση, εξετάστηκε από ερευνητές με στόχο να κατανοήσουν καλύτερα τη λειτουργία της, πιθανόν αποκαλύπτοντας στοιχεία για την πρόληψη ασθενειών όπως ο διαβήτης τύπου 2, η νόσος του Alzheimer και η αμυοτροφική πλευρική σκλήρυνση (ALS).
Η διεθνής συνεργασία και τα ευρήματα
Η ομάδα των ερευνητών, υπό την ηγεσία του Διακεκριμένου Αναπληρωτή Καθηγητή Masaki Okumura από το Πανεπιστήμιο Tohoku, περιλάμβανε επιστήμονες από διάφορες ειδικότητες και συμμετείχε σε μια διεθνή συνεργασία που συγκέντρωσε 17 ερευνητικές ομάδες από την Ιαπωνία, την Κορέα και το Ηνωμένο Βασίλειο. Τα αποτελέσματα της μελέτης δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Nature Cell Biology στις 11 Νοεμβρίου 2025.
Η ερευνητική ομάδα, με στόχο την κατανόηση της Ca2+ καθοδηγούμενης πρωτεοστάσης στο ER, ανακάλυψε ότι το Ca2+ μπορεί να προκαλέσει φάση διαχωρισμού σε μια πρωτεΐνη που κωδικοποιείται από το γονίδιο PDIA6, το οποίο είναι υπεύθυνο για την αναδίπλωση και τη λειτουργία των πρωτεϊνών. Εάν αυτή η πρωτεΐνη χάσει τη λειτουργία της, μπορεί να προκύψει κακή αναδίπλωση, με σοβαρές συνέπειες, όπως ο διαβήτης.
Διορθωτικές διαδικασίες και επιπτώσεις στην υγεία
Παρ’ όλα αυτά, δεν είναι όλα χαμένα όταν συμβαίνουν λάθη στην αναδίπλωση των πρωτεϊνών. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι μια διαδικασία που ονομάζεται ασβεστίου-καθοδηγούμενη φάση διαχωρισμού στο ER δημιουργεί ουσιαστικά σταγόνες υγρού μέσω συμπύκνωσης, οι οποίες μπορούν να διορθώσουν την προϊνσουλίνη. Η προϊνσουλίνη είναι ο πρόδρομος της ινσουλίνης, και η υπερβολική παραγωγή της μπορεί να υποδηλώνει κίνδυνο για διαβήτη τύπου 2.
«Για να διασφαλίσουμε ότι όλα λειτουργούν ομαλά, χρειαζόμαστε αυτές τις σταγόνες συμπύκνωσης για να διασφαλίσουμε ότι η προϊνσουλίνη αναδιπλώνεται σωστά – αντί να σχηματίζει μεγάλες, αθροιστικές μάζες που μπορούν να διαταράξουν τις φυσιολογικές διαδικασίες και να προκαλέσουν αρνητικά αποτελέσματα στην υγεία», δήλωσε ο Okumura.
Αυτή η γνώση προσφέρει σημαντική συμβολή στην κατανόηση άλλων διαδικασιών που καθοδηγούνται από το ασβέστιο στα κύτταρα. Επιπλέον, η έρευνα αυτή θα μπορούσε ενδεχομένως να αξιοποιηθεί στην ανάπτυξη φαρμάκων για δύσκολα θεραπεύσιμες ασθένειες όπως η ALS, η νόσος του Alzheimer και ο διαβήτης τύπου 2.
