นักวิจัยจากแคนาดาและญี่ปุ่นได้ค้นพบส่วนประกอบของเซลล์ที่เป็นกุญแจสำคัญต่อการ”ควบคุมคุณภาพ”ในเซลล์มนุษย์
การก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ครั้งนี้จะมีส่วนสำคัญในการพัฒนาวิธีการบำบัดรักษาโรคปอด cystic fibrosis (CF) หรือที่เรียกกันว่าโรคติดเชื้อระบบทางเดินหายใจเนื่องจากมีเสมหะเหนียวแห้ง
ซึ่งพบน้อยในคนไทย

สาเหตุหนึ่งของโรคนี้คือการขาดโปรตีน CFTR (cystic
fibrosis transmembrane conductance regulator) ซึ่งมีหน้าที่รักษาความไหลลื่นของเสมหะและของเหลวต่างๆที่ถูกขับออกมาจากร่างกาย
ถ้าไม่มีโปรตีนตัวนี้ เสมหะจะเหนียวแห้ง เป็นอันตรายต่อปอด

ผลงานนี้ได้ถูกตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์ของวันที่ 25 กรกฎาคมที่ผ่านมา ซึ่งเป็นผลงานร่วมของดร.Kazahiro Nagata และทีมงานวิจัยแห่งมหาวิทยาลัยเกียวโตและ Japan Science Technology
Agency ร่วมกับดร.David Thomas and ดร.Gregor
Jansen แห่งมหาวิทยาลัย McGill ในมลรัฐ Montreal

ทีมงานวิจัยได้ค้นพบบทบาทสำคัญของเอนไซม์ ERdj5 ซึ่งอยู่ใน endoplasmic
reticulum (ER) ของเซลล์ (รูปด้านล่าง)

Endoplasmic
reticulum (ER) เป็นส่วนประกอบหนึ่งในเซลล์ มีลักษณะเป็นท่อขนาดเล็ก
แทรกอยู่ทั่วไปในไซโตปลาสซึม และเป็นส่วนที่เชื่อมระหว่างผนังเซลล์กับผนังนิวเคลียส
ของเหลวภายในนี้จึงเหมือนกับของเหลวภายนอกเซลล์ ทำหน้าที่เป็นระบบสังเคราะห์และลำเลียงสารจำพวกโปรตีนไปยังที่ต่างๆภายในและภายนอกเซลล์

แต่เมื่อโปรตีนถูกสังเคราะห์หรือพับผิดปกติ จะมีการกำจัดโปรตีนด้วยการสลายทิ้ง
นี่เป็นจุดที่เอนไซม์ ERdj5 เข้ามามีบทบาท

“เอนไซม์ ERdj5 ทำหน้าที่เหมือนแผนกควบคุมคุณภาพ” ดร.Thomas อธิบาย “ถ้าคุณเคยขับรถเก๋ง AMC Pacer (รูปด้านล่าง) คันเก่าๆ แล้วได้มาขับ BMW คุณก็จะเห็นได้ว่าการควบคุมคุณภาพที่ดีสร้างความแตกต่างได้อย่างไร
นั่นคือสิ่งที่เอนไซม์ ERdj5 ทำ
มันสามารถรู้ได้ว่ามีจุดบกพร่องของการผลิตตรงไหน
และกำจัดจุดบกพร่องทิ้งก่อนที่จะขนส่งออกไป”

เอนไซม์ ERdj5 เป็นโปรตีนตัวแรกที่ถูกค้นพบว่าสามารถทำลายพันธะ disulfide ได้ พันธะ disulfide เป็นพันธะที่เชื่อมโปรตีนที่พับผิดไว้ใน ER ด้วยกัน เมื่อพันธะ disulfide ถูกสลาย เอนไซม์ ERdj5 ก็จะช่วยเอนไซม์ตัวอื่นๆย่อยสลายโปรตีนที่พับผิดอย่างหมดจด และรีไซเคิลกรดอะมิโนจากการย่อยสลายไปสังเคราะห์โปรตีนตัวใหม่

“โชคไม่ดีที่กลไกการควบคุมคุณภาพดีเกินไป” ดร.Thomasกล่าว “มันจะเอาแต่คุณภาพระดับ BMW ทั้งๆที่บางทีได้ระดับ Honda ก็ดีพอแล้ว”

เช่น คนบางคนแม้จะมีโปรตีน CFTR เวอร์ชั่นที่กลายพันธุ์
โปรตีน CFTR ก็ยังทำหน้าที่ได้อย่างสบายถ้าถูกส่งออกไปจาก Endoplasmic
Reticulum (ER) แต่ในบางคน กลไกการควบคุมคุณภาพยืนยันที่จะย่อยสลายโปรตีนCFTRที่ถูกสังเคราะห์มาจากยีนกลายพันธุ์เหล่านั้น และเป็นการย่อยสลายโปรตีนCFTRจนหมดไปเนี่ยแหละที่ทำให้คนเป็นโรคปอด cystic fibrosis โปรตีนCFTRแม้จะมาจากยีนที่กลายพันธุ์
ก็ยังทำงานได้ดี “เราหวังว่าการค้นพบของเราจะเปิดช่องทางใหม่ในการวิจัยหาทางรักษาโรคปอด cystic fibrosis”

แหล่งข่าว: McGill University

"Cell's 'Quality Control' Mechanism Discovered."

ScienceDaily 30 July 2008

http://www.sciencedaily.com­/releases/2008/07/080729133525.htm