Naqoya Universiteti tərəfindən

redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Robert Egan

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Burada göstərilən üç ferment, beyin inkişafı və funksiyası üçün vacib olan uzun bir şəkər zənciri olan polisial turşusu (narıncı) əmələ gətirir. ST8Sia5L (solda) zənciri yalnız özü üzərində qurur, bu da yeni kəşf edilmiş bir aktivlikdir. ST8Sia2 (mərkəzdə) və ST8Sia4 (sağda) onu digər molekullar üzərində qurur. Müəllif: Sakamoto və digərləri, 2026

Yaponiyanın Naqoya Universitetində təsadüfi bir kəşf, tanınmış bir beyin fermentinin gizli bir qabiliyyətə sahib olduğunu göstərdi: Öz üzərində şəkər zənciri qurur, hüceyrədən ifraz olunur və deaktivləşir, sonra zəncir çıxarıldıqdan sonra hüceyrənin xaricində işə düşür. Journal of Biological Chemistry jurnalında dərc olunan bu kəşf , beyin inkişafı və funksiyası üçün vacib olan şəkər zəncirinin necə istehsal olunduğuna dair onilliklər boyu davam edən bir fərziyyəni alt-üst edir və bir fermentin öz fəaliyyətini necə tənzimləyə biləcəyini göstərir.

Beynin şəkər zəncirləri

İnsan beyni hüceyrələri örtən və onların necə əlaqə qurduğunu tənzimləyən molekulyar strukturlar olan şəkər zəncirləri və ya qlikanlar ilə örtülmüşdür. Ən vaciblərindən biri əsasən beyində tapılan uzun bir zəncir olan polisial turşusudur.

Polisial turşusu beyin hüceyrələrinin bir-birinə çox möhkəm yapışmasının qarşısını alır və böyümə faktorlarına və neyrotrofinlərə bağlanaraq reseptorlarının təqdimatını tənzimləyir. Bunun sayəsində öyrənmə, yaddaş və sinir inkişafında əsas rol oynayır. Əhəmiyyətli olan odur ki, bu şəkər zəncirləri beyin fəaliyyətinə cavab olaraq sürətlə dəyişir. Onları tez bir zamanda bərpa etmək qabiliyyətinin normal beyin funksiyası üçün vacib olduğu düşünülür.

İndiyə qədər alimlər beyində polisial turşusunun əmələ gəlməsindən yalnız iki fermentin məsul olduğuna inanırdılar: ST8Sia2 və ST8Sia4.Burada göstərilən üç ferment, beyin inkişafı və funksiyası üçün vacib olan uzun bir şəkər zənciri olan polisial turşusu (narıncı) əmələ gətirir. ST8Sia5L (solda) zənciri yalnız öz üzərində qurur, bu da yeni kəşf edilmiş bir aktivlikdir. ST8Sia5L üzərindəki dörd etiketli amin turşusu (qırmızı rəngdə R289, R333 və K380; yaşıl rəngdə Y286) onun polisial turşusu sintezi üçün vacibdir. Nəticədə əmələ gələn polisial turşusu ferment aktivliyini susdurur və onun hüceyrədən ifrazını tetikler. ST8Sia2 (mərkəzdə) və ST8Sia4 (sağda) əsasən digər molekullara polisial turşusu əlavə edir. Müəllif: Sakamoto və digərləri, 2026

Təsadüfi bir kəşf

ST8Sia5 1996-cı ildə kəşf edilmiş və yalnız qanqliozid adlanan yağlı beyin molekullarının qurucusu kimi tanınırdı. Onun polisial turşusu istehsal etmək qabiliyyəti indiyə qədər məlum deyildi.

Ferment yalnız bir struktur bölgəsinin uzunluğu ilə fərqlənən üç formada – qısa (S), orta (M) və uzun (L) mövcuddur. Yalnız uzun forma olan ST8Sia5L bu yeni kəşf edilmiş aktivliyi göstərdi. Qısa və orta formalardan fərqli olaraq, ST8Sia5L fərqli bir hüceyrədaxili bölmədə lokallaşır ki, bu da onun avtopolisiallaşmaya məruz qalmasına imkan verə bilər. Qısa və orta formaların funksiyası hələ məlum deyil.

Naqoya Universitetinin Qliko-nüvə Tədqiqatları İnstitutu (iGCORE) ST8Sia ferment ailəsinin altı üzvünün hamısını sınaqdan keçirirdi.

İlk müəllif Fumiya Sakamoto dedi: “Üçüncü bir ferment olan ST8Sia5-in də polisial turşusu əmələ gətirdiyini, ancaq yalnız öz üzərində və yalnız ən uzun forması olan ST8Sia5L-də əmələ gəldiyini aşkar etdik”.

iGCORE-nin həmmüəllifi və direktoru Çihiro Sato dedi: “Hər bir fermenti bir-bir yoxlayırdıq və təsadüfən bu aktivliyi aşkar etdik.”

Bu mexanizmi müəyyən edən dörd kəşf:

1. 1. Ferment öz söndürmə açarını yaradır. Əksər ferment tənzimlənməsindən fərqli olaraq, ayrı bir molekulun bir fermenti açıb-söndürdüyü halda, ST8Sia5L özünü dəyişdirir. O, polisial turşu zəncirlərini birbaşa öz strukturu üzərində qurur ki, bu da avtopolisialilləşmə adlanır. Heç bir xarici tənzimləyici tələb olunmur.
2. 2. Şəkər zənciri açardır. Polisial turşusu adətən ferment aktivliyinin tənzimləyicisi kimi tanınmasa da, burada o, açar rolunu oynayır. Zəncir bağlı olduğu müddətdə fermentin qanqliozid qurma funksiyası tamamilə bastırılır. Bu, polisial turşusu üçün yeni bir roldur.
3. 3. Özünümodifikasiya sekresiya ilə əlaqələndirilir. Polisial turşusu ilə örtüldükdən sonra ferment metalloproteaza fermentləri tərəfindən hüceyrə membranından ayrılır və hüceyrənin xaricindəki mayeyə buraxılır. Şəkər təbəqəsi yalnız fermenti susdurmur; o, həmçinin onun hüceyrədən çıxması ilə əlaqələndirilir.
4. 4. Ferment hüceyrə xaricində yenidən aktivləşir. Tədqiqatçılar eksperimental olaraq göstərdilər ki, hüceyrə xaricindən toplanan ifraz olunan ferment polisial turşu zəncirləri çıxarıldıqdan sonra qanqliozid qurma aktivliyini bərpa edir. Bu, məsələn, stress və ya iltihab zamanı sialidaza fermentləri sərbəst buraxıldıqda baş verə bilər. Reaktivasiya fermentin hüceyrəyə yenidən daxil olmasını tələb etmir.

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Digər fermentlər üçün də sürpriz bir tapıntı

ST8Sia ailəsi hamısı sial turşusu qurucu fermentlərdir, lakin onlar zəncirin uzunluğuna görə fərqlənirlər. Əksəriyyəti cəmi iki və ya üç vahid əlavə edir. ST8Sia2 və ST8Sia4 polisial turşusunun uzun zəncirlərini qurduğu bilinən yeganə fermentlər idi. ST8Sia5L artıq bu qrupa qoşulub, lakin bir əsas fərqlə: O, uzun zənciri yalnız öz üzərində qurur, digər molekullar üzərində deyil.

Tədqiqat həmçinin ilk dəfə olaraq ST8Sia2 və ST8Sia4-ün hüceyrələrdən polisial turşusu ilə örtülmüş formada ifraz olunduğunu aşkar etdi. Bunun həmin fermentlər üçün nə demək olduğu hələ məlum deyil.

Daha geniş təsirlər

Tədqiqatın ən əhəmiyyətli konseptual nəticələrindən biri bədəndə şəkər modifikasiyasının baş verə biləcəyi yerdir.

Sato dedi: “Molekullara şəkər zəncirlərinin əlavə edilməsi prosesinin qlikozilləşmə adlanan prosesinin hüceyrə daxilində baş verdiyi güman edilir. Bu tədqiqat modifikasiyanın hüceyrə xaricində də baş verə biləcəyinə dair dəlillər təqdim edir.”

Tədqiqat qrupu, fermentin sərbəst buraxıldıqdan sonra hüceyrə səthlərindəki müəyyən yerlərə səyahət edə və əvvəlcə hüceyrəyə yenidən daxil olmağa ehtiyac olmadan zədələnmiş qanqliozid strukturlarını sürətlə bərpa edə biləcəyi fərziyyəsini irəli sürür. Qanqliozid bərpasının ənənəvi yolu molekulun modifikasiya üçün hüceyrənin içinə geri qayıtmasını tələb edir. Təklif olunan bu “yerində bərpa” mexanizmi , təsdiqlənərsə, daha sürətli bir alternativ təmsil edəcək. Fərziyyə hazırda araşdırılır.

ST8Sia5L həmçinin beynin immun hüceyrələri olan mikroqliyanın tənzimlənməsində də rol oynaya bilər. Tədqiqatçılar ifraz olunan fermentin üzərindəki polisial turşu örtüyünün mikroqliyada Siglec adlanan inhibitor reseptor molekulları ilə qarşılıqlı təsir göstərə biləcəyini və normal şəraitdə immun aktivləşməsinin nəzarətdə saxlanılmasına kömək edə biləcəyini fərz edirlər.

İltihab və ya stress zamanı sialidaza fermentləri bu örtüyü çıxara bilər, immun reaksiyalarının davam etməsinə imkan verə və eyni zamanda fermentin hüceyrə səthlərində qanqliozid qurma fəaliyyətini bərpa etməsi üçün onu azad edə bilər.

iGCORE-nin həmmüəllifi və professoru Ken Kitajima bildirib ki, “Polisial turşusu anomaliyaları da şizofreniya ilə əlaqələndirilib, lakin bu əlaqənin arxasındakı mexanizm hələ başa düşülməyib. İfraz olunan polisialilat fermenti bu kontekstdə əlavə tədqiqat üçün namizədlərdən biridir.”

Bu hipotezləri canlı sistemdə sınaqdan keçirmək üçün komanda ST8Sia5 geninin deaktiv edildiyi siçanları yaradır. Tədqiqatçılar həmçinin hüceyrə daxilində fərqli bir bölmədə yerləşən ST8Sia5S və ST8Sia5M-in naməlum funksiyasını araşdırmaq niyyətindədirlər.

Nəşr detalları

Fumiya Sakamoto və digərləri, Qanqliozid sialiltransferaza ST8Sia5-in yeni avtopolisialilyasiya aktivliyi onun sekresiyasını və ferment aktivliyini tənzimləyir, Bioloji Kimya Jurnalı (2026). DOI: 10.1016/j.jbc.2026.113106

Jurnal məlumatı: Bioloji Kimya Jurnalı 

Naqoya Universiteti tərəfindən təmin edilir Bu hekayənin arxasında kim dayanır?

Qeb Klark

İngilis dili üzrə magistr dərəcəsi, 2021-ci ildən bəri mətn redaktoru, ali təhsil və səhiyyə sahəsində təcrübəyə malikdir. Etibarlı elm xəbərlərinə həsr olunub. Tam profil →

Robert Egan

Riyazi biologiya üzrə bakalavr, yaradıcı yazı üzrə magistr dərəcəsi. Elm və dilə dair unikal perspektivləri olan səyahətlər. Tam profil →