תעלות בקרומים - איתן ישראלי

 

קרומים ביולוגיים יוצרים מחסומים המונעים דיפוזיה של יונים מהתאים. לעומת זאת, חלבונים מסוגלים לנוע דרך הקרום בצורה חופשית. 

כשנגיף בעל מעטפת מדביק תא, החומר הגנטי שלו נכנס לתא בצורה כמעט שלמה, ונגיפים חדשים, כאלה שאינם ממסים את התא, יוצאים מהתא בשלמותם. הבקטריופאז׳ החוטי F1 הוא דוגמה למחזור חיים כזה. מרציאנו וחבריו הראו, שחלבון מסוים (pIV) המקודד על יד הפאז׳ יוצר תעלה בקרום החיצוני של החיידק, ודרכה הוא יוצא החוצה. גודל החלבון הוא 45000 D והוא יוצר תעלה גלילית העשויה 14 תת יחידות של חלבון זה, שקוטרה 7-8 נ״מ. מרציאנו וחבריו הצליחו לבנות בתוך שכבה פוספוליפידית במבחנה תעלות עשויות מחלבון piv טבעי וממוטנט שלו. הם הראו, שהחלבון המקורי יצר את התעלה בעלת המתח החשמלי הגדול ביותר שנרשם עד כה, עם מוליכות של 1.2 נ״ס בתמיסה של 150 מילימולר כלוריד האשלגן. להשוואה - תעלה זו הינה פי 100 יותר עבירה ליונים מאלה הייחודיות לסידן בתאי עצב. 

בקטריופאז' F1
Androidpar, Wikimedia Commons

חלבונים דומים לחלבון הנ״ל נמצאו בקרומים של סוגי חיידקים שונים. החלבונים המקודדים ע״י החיידקים מאפשרים העברת רעלנים וגורמי אלימות אחרים, כמו גורמי הדבר, הכולרה, חיידקי סלמונלה ושיגלה ואפילו ב-E. coli הפתוגני הם נמצאו. מרציאנו וחבריו הינם הראשונים שהוכיחו שחלבון ממשפחה זו יוצר תעלת מעבר.

המחקר: 1999, 284, 1475 Science

פורסם ב"תצפית" 6, יולי-אוגוסט 1999