מגזין הטכניון | קיץ 2021

מיקרוביולוגיה 18 וקרים בפקולטה לביולוגיה פיענחו מבנה תלת-ממדי של פפטיד אנטיבקטריאלי בשם , המופרש על גבי עורה של קרפדה 3.5 יופרין אוסטרלית כחלק ממערכת החיסון שלה, וגילו שהוא יוצר מבנה סיבי ייחודי באמצעות התארגנות עצמית. מעבר לכך, הם גילו שיש לסיב המיוחד מנגנון התאמה מבנית מתוחכם (“זיקיתי”) המספק לקרפדה הגנה אקטיבית בנוכחות החיידקים התוקפים אותה. הבנת המבנה של פפטיד זה ומנגנון פעילותו עשויה לסייע בפיתוח תרופות אנטיבקטריאליות יעילות ויציבות המופעלות רק במקרה של נוכחות חיידקים. את המחקר שהתפרסם בכתב הובילו פרופ’ מיטל לנדאו, ד”ר ניר סלינס PNAS העת וד”ר עינב טייב-פליגלמן תוך שיתוף פעולה עם עמיתיהם בישראל ובספרד. המבנה של הסיב האנטיבקטריאלי מהקרפדה מזכיר סיבים עמילואידיים המוכרים לעולם הרפואה בהקשר של מחלות נירו-דגנרטיביות כגון אלצהיימר ופרקינסון. במחלות אלה מצטברים הסיבים העמילואידיים במוח וגורמים לפגיעה בתפקודי המוח באופן הדרגתי. עם זאת, בשנים האחרונות התברר שסיבים עמילואידיים מסוימים יכולים למלא תפקידים שונים לטובת האורגניזם המייצר אותם, החל באדם וכלה במיקרובים. לדוגמה, חיידקים מסוימים מייצרים סיבים כאלה כנשק המשמש אותם לפגיעה בתאי האורגניזם המארח. קבוצת המחקר של פרופ’ לנדאו אחראית לאחת מפריצות הדרך בהקשר זה - פענוח ראשון של המבנה התלת-ממדי של סיבי עמילואיד בחיידקים. פרופ’ , cross - α לנדאו פרסמה את המבנה החדש, הנקרא . באותו מאמר 2017 בשנת Science בכתב העת הוצג הסיב העמילואידי בחיידק הסטפילוקוק הזהוב ) ותואר תפקודו ככלי נשק Staphylococcus aureus ( (“חץ רעיל”) המגביר את אלימותו של החיידק כלפי מערכת החיסון. המנגנון שהם מציעים כיום מתאר את הפפטיד האנטיבקטריאלי המופרש על גבי עור הקרפדה בתצורה “רדומה” שאינה פעילה נגד חיידקים, בה מולקולות , cross - β הפפטיד מתארגנות לכדי סיב עמילואידי מסוג המאופיין ביציבות גבוהה ולכן נשמר היטב. סיבים אלה משמשים מאגר של מולקולות תקיפה פוטנציאליות המתעוררות בשעת הצורך. בעת חשיפה לחיידקים, אותם הפפטידים באים במגע עם מולקולות השומן של קרומי התא של החיידקים, וכך מתרחש שינוי מבני - אותה תצורה שקבוצת cross - α והסיב הופך לתצורת . שינוי זה הופך את הסיב לכלי 2017- המחקר גילתה ב נשק קטלני המחסל את החיידקים התוקפים את עור הקרפדה. “מעבר לגילוי המאפיינים הביופיזיקליים והמבניים , וחשיפת הדמיון שלו לפפטיד 3.5 המיוחדים של יופרין ח ד”ר ניר סלינס ד”ר עינב טייב-פליגמן פרופ’ מיטל לנדאו בפקולטה לביולוגיה פיענחו מנגנון המגן על הקרפדה האוסטרלית מפני חיידקים עוינים הדרוך הארסנל https://www.pnas.org/content/118/3/e2014442118 למאמר: