חייהם הסודיים של האנזימים

במחקר חדש, שהתפרסם בכתב העת היוקרתי Nature, צוות מחקר מאוניברסיטת ברנדייס שבארהב בראשותה של דר דורותי קרן, הסיר מעט את מסך הסודיות שכיסה את האנזימים, אותם חלבונים זעירים שמשמשים כזרזים של תגובות כימיות בתא.צוות המחקר הצליח באמצעות טכנולוגיות הדמיה מתוחכמות ללכוד ולהנציח את התהליך שבו אנזים מפתח משנה את מבנהו בזמן אמת. הצוות הראה שחלבונים אלה אינם קישוטי קיר של העולם הביולוגי שבדרך כלל נותרים סבילים עד שהזירוז מתרחש, כפי שסברו פעם מדענים. בניגוד לסברה, הראה הצוות שהאנזים אדנילט קינז, וכנראה עוד אנזימים רבים, נמצא בתנועה דינאמית ובפעילות עוד לפני שהוא נקשר לחומר כלשהו כזרז. במאמר שהתפרסם הופיעה סדרת תמונות שמראות בשלבים איך האנזים משנה את מבנהו וצורתו, בהעדרו של חומר לזירוז. התמונות הושגו בזכות שימוש חלוצי בהדמיה של תהודה מגנטית גרעינית (NMR) ועוד ארבע טכניקות הדמיה נוספות שאפשרו לזהות תנועה של אטומים בחלבון ולקבל, כמעט בזמן אמת, הדמיה תלת ממדית של האנזים בעת תנועתו ובהשתנותו.אומרת דר קרן: המטרה הגדולה היא להבין את החלבונים הללו מספיק טוב כדי שאפשר יהיה לחזות באופן מעשי איך הם יתנהגו. מבנים קצרי חיים אלה (אנזימים) הם, קרוב לודאי, בעלי יחסי קרבה גדולים וזיקה למולקולות של תרופות. כך שבמקום להתבסס על ניסוי וטעייה, יוכלו מדענים לעצב תרופות באופן רציונאלי באמצעות היקשרות לתצורות תיווך אלה (אנזימים).