Ο κρίσιμος ρόλος της πρωτεΐνης SATB1 των Τ λεμφοκυττάρων στην αυτοανοσία

Ερευνητές του Ινστιτούτου Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Έρευνας (ΙΤΕ) αποκαλύπτουν τον κρίσιμο ρόλο της πρωτεΐνης SATB1 στη λειτουργικότητα των Τ λεμφοκυττάρων και την ανοσία του οργανισμού. Τα Τ λεμφοκύτταρα, είναι τα λευκά αιμοσφαίρια – φονείς των μολυσμένων κυττάρων. Η ερευνητική ομάδα του ΙΤΕ ανακάλυψε ότι η πρωτεΐνη SATB1 ρυθμίζει την τρισδιάστατη οργάνωση του DNA των λεμφοκυττάρων ενώ η απαλοιφή της επιφέρει εκτεταμένη αυτοανοσία δημιουργώντας φλεγμονή σε ιστούς και όργανα του ανοσοποιητικού συστήματος (θύμο αδένα και σπλήνα).

Χρησιμοποιώντας πληθώρα γονιδιωματικών πειραματικών προσεγγίσεων, συμπεριλαμβανομένων τεχνικών που μόνο η ερευνητική ομάδα της Κρήτης χρησιμοποιεί πανελλαδικά και λίγα εργαστήρια πανευρωπαϊκά, οι εμπλεκόμενοι επιστήμονες κατάφεραν να δείξουν ότι η πρωτεΐνη SATB1 ουσιαστικά δημιουργεί στον τρισδιάστατο χώρο του Τ λεμφοκυττάρου, δίκτυα ικανά να ρυθμίσουν με τεράστια ακρίβεια την έκφραση γονιδίων του ανοσοποιητικού συστήματος.

Έλλειψη της προαναφερθείσας πρωτεΐνης, οργανωτή του DNA του Τ λεμφοκυττάρου, οδηγεί σε απορρύθμιση της έκφρασης των γονιδίων του ανοσοποιητικού συστήματος και επομένως οδηγεί στην πρόκληση εκτεταμένης φλεγμονής και αυτοανοσίας.

Το επόμενο βήμα της ερευνητικής ομάδας, στο πεδίο της έρευνας για την αυτοανοσία, περιλαμβάνει τον  σχεδιασμό μικρών μορίων προκειμένου να ελεγχθούν για την ικανότητά τους να αναστέλλουν τη φλεγμονή και την  αυτοανοσία, αρχικά σε ζωικά μοντέλα και σε επόμενη φάση στον άνθρωπο.

Την έρευνα διεξήγαγε η ερευνητική ομάδα του Αναπληρωτή Καθηγητή Χαράλαμπου Γ. Σπηλιανάκη, συνεργαζόμενου ερευνητή του ΙΜΒΒ-ΙΤΕ. Στην προσπάθεια αυτή ουσιαστική ήταν η συμβολή των εργαστηρίων του Χριστόφορου Νικολάου (Τμήμα Βιολογίας Πανεπιστημίου Κρήτης, ΙΜΒΒ-ΙΤΕ, Ίδρυμα Αλ.Φλέμινγκ), του Sören Franzenburg (Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο Schleswing Holstein, Κίελο, Γερμανία) και του Dariusz Plewczynski (Πανεπιστήμιο Βαρσοβίας, Πολωνία).

Τα αποτελέσματα της έρευνας δημοσιεύτηκαν στο υψηλού κύρους επιστημονικό περιοδικό Nature Communications στις 14 Νοεμβρίου 2022:

Zelenka, T., Klonizakis, A., Tsoukatou, D. et al. The 3D enhancer network of the developing T cell genome is shaped by SATB1. Nature Communications 13, 6954 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-022-34345-y και https://www.nature.com/articles/s41467-022-34345-y.pdf

Τα μέλη του εργαστηρίου του Χαράλαμπου Σπηλιανάκη, το οποίο εδράζεται στο ΙΜΒΒ-ΙΤΕ και συμμετείχαν στην έρευνα, περιλαμβάνουν τους:

    Tomas Zelenka, Υπότροφο Marie Currie στο ΙΜΒΒ-ΙΤΕ & Υποψήφιο Διδάκτορα Τμήματος Βιολογίας, Πανεπιστήμιο Κρήτης,
    Δέσποινα Τσουκάτου, Ειδική Τεχνική Επιστήμονα ΙΜΒΒ-ΙΤΕ,
    Διονύσιο-Αλέξανδρο Παπαματθαιάκη, υπότροφο ΕΛΙΔΕΚ & Υποψήφιο Διδάκτορα Τμήματος Βιολογίας, Πανεπιστήμιο Κρήτης,
    Πέτρο Τζέρπο, Υποψήφιο Διδάκτορα Τμήματος Βιολογίας, Πανεπιστήμιο Κρήτης,
    Ιωάννη-Ραφαήλ Τζονευράκη, Πτυχιακό φοιτητή Τμήματος Βιολογίας, Πανεπιστήμιο Κρήτης,
    Τζώρτζη Παπαδόγκονα, Υπότροφο Marie Curie στο ΙΜΒΒ-ΙΤΕ & Υποψήφιο Διδάκτορα Τμήματος Βιολογίας, Πανεπιστήμιο Κρήτης,
    Μανουέλα Καψετάκη, Ειδική Τεχνική Επιστήμονα ΙΜΒΒ-ΙΤΕ.

ΕΙΚΟΝΑ: Προτεινόμενο μοντέλο σχετικά με τους διαφορετικούς τρόπους δράσης της πρωτεΐνης SATB1 και πώς η απορρύθμισή τους μπορεί να οδηγήσει σε ασθένεια. Διαφορετικές παραλλαγές της πρωτεΐνης SATB1 που υφίστανται μπορούν να καθορίσουν ποικίλες διαφορετικές αλληλεπιδράσεις που εντοπίζονται εντός του κυτταρικού πυρήνα. Κατά συνέπεια, διαφορετικά σύμπλοκα τροποποίησης ή αναδιαμόρφωσης της χρωματίνης στρατολογούνται από διαφορετικές παραλλαγές της SATB1 στα ρυθμιζόμενα γονίδια. Η προσβασιμότητα της χρωματίνης τροποποιείται και λαμβάνει χώρα ενεργοποίηση ή καταστολή της μεταγραφής. Επιπλέον,  η πρωτεΐνη SATB1 μεσολαβεί στην μεγάλης κλίμακας επικοινωνία μεταξύ του υποκινητή ενός γονιδίου και του ενισχυτή του και τελικά ρυθμίζει την οργάνωση της χρωματίνης. Ελλείψει της πρωτεΐνης SATB1, η αλληλεπίδραση ή/και η δομή του βρόχου στο γονιδίωμα μεταβάλλεται με αποτέλεσμα την αλλαγή του προτύπου γονιδιακής έκφρασης. Εδώ δείχνουμε πώς η μεταγραφή δύο γονιδίων ελέγχεται είτε θετικά είτε αρνητικά από δύο διαφορετικές παραλλαγές SATB1.

Διαβάστε περισσότερες ειδήσεις από την Κρήτη και το Ηράκλειο