“Minyatür parçalayıcılar” her hücrede çalışmakta, kusurlu veya artık gerekli olmayan hücre bileşenlerini sökmekte ve geri dönüştürmektedir. Bonn Üniversitesi tarafından yapılan bir araştırmaya göre, bu parçalayıcıların yapısı hücre tipine göre farklılık gösteriyor. Örneğin; kanser hücreleri, enerji metabolizmaları için yapı taşlarını özellikle etkili bir şekilde sağlayabilen özel bir varyanta sahiptir. Sonuçlar önceden online olarak yayınlandı. Son versiyon şimdi Molecular & Cellular Proteomics dergisinde yayımlandı.
Lizozomlar hücrenin atık imha sisteminin merkezi bir parçasıdır. Yağ benzeri bir membranla çevrili minik parçacıklar, minyatür bir geri dönüşüm fabrikası gibi işlev görür: Kusurlu hücre bileşenlerini, zararlı molekülleri veya artık ihtiyaç duyulmayan proteinleri tek tek parçalarına ayırırlar. Daha sonra bunları hücre için tekrar kullanılabilir hale getirirler.
Bonn Üniversite Hastanesi Biyokimya ve Moleküler Biyoloji Enstitüsü’nden Dr. Dominic Winter, “Bu süreç son derece önemli,” diye vurguluyor. “Düzgün çalışmazsa, Alzheimer veya Parkinson gibi hastalıklar ortaya çıkabilir.”
Lizozomlar çok karmaşık bir yapıya sahiptir. Birkaç yüz proteinin işlevlerinde rol oynadığı bilinmektedir. Hatta çok daha fazlası bile olabilir. Lizozomlar hücrelerden izole edildiğinde ve bileşimleri özel cihazlarla analiz edildiğinde, araştırmacılar genellikle 5.000’den fazla farklı hücresel protein bulmaktadır. Winter, “Ancak bunların kaç tanesinin lizozomların çalışması için gerçekten önemli olduğunu söylemek mümkün değil” diyor. “Bunlar aynı zamanda içlerinde parçalanma sürecinde olan moleküller de olabilir. Diğerleri herhangi bir görev yapmadan membranlarına dışarıdan bağlanmış olabilir. Ve lizozomları izole ederken genellikle çok sayıda istenmeyen yan ürün de ortaya çıkar.”
100 Yeni Potansiyel Lizozomal Protein Keşfedildi!
Araştırmacılar, bu etkileşime girmemiş moleküllerin büyük bir kısmını tanımlamalarına olanak tanıyan bir yöntem geliştirdiler. Geleneksel yöntemlerle bulunan 5.000 proteinden geriye yaklaşık 1.000 protein kalmıştır. Araştırmacı, “Bu adımı, örneğin karaciğer hücreleri ve kanser hücreleri de dahil olmak üzere altı çok farklı hücre tipi için gerçekleştirdik” diye açıklıyor. “Bu 1.000 proteinin birkaç yüzü, hangi dokudan kaynaklanırsa kaynaklansın neredeyse tüm lizozomlarda mevcuttu. Bunlar, halihazırda bilinenlere ek olarak yaklaşık 100 yeni lizozomal proteini içeriyordu. Bunların da nano parçalayıcıların işlevinde önemli bir rol oynamasının muhtemel olduğuna inanıyoruz.”
Hücre tipine göre farklılık gösteren şey, bu proteinlerin her birinin mevcut olduğu miktardı. Aynı zamanda Bonn Üniversitesi’nde “Yaşam ve Sağlık” Disiplinlerarası Araştırma Alanı’nın bir üyesi olan Winter, “Örneğin karaciğer hücrelerinin lizozomları ağzına kadar parçalama enzimleriyle doludur” diyor. “Ve bu mantıklı – karaciğerin önemli bir işlevi farklı molekülleri parçalamaktır. Buna karşılık, incelediğimiz kanser hücrelerinde lizozomlar çok sayıda taşıyıcı proteini içeriyordu.”
Tümörler büyümek için çok fazla enerjiye ihtiyaç duyarlar; aynı zamanda genellikle kanla yeterince beslenemezler. Bu nedenle çevrelerindeki dokuyu “sindirirler” ve enerji elde etmek için parçalanma ürünlerini kullanırlar. Sindirim lizozomlarda gerçekleşir ve daha sonra parçalanan moleküllerin hücreye geri taşınması gerekir – dolayısıyla çok sayıda taşıyıcı vardır. Bu da nano parçalayıcıların bulundukları dokunun gereksinimlerine göre farklılık gösterdiği anlamına gelmektedir.
Winter, “İncelediğimiz altı hücre tipinin her birinde lizozomlar çok özel bir protein yapısına sahip” dedi. “Bildiğim kadarıyla bunu gösterebilen ilk araştırma grubu biziz.”
Protein Parmak İzi, Hastalık Mekanizmaları Hakkında İpuçları Veriyor!
Sonuçlar bir yandan temel araştırmalar için özellikle ilgi çekici. Öte yandan, lizozomların belirli hastalıklardaki rolüne de yeni bir ışık tutuyor. Dünya çapında lizozomal proteinlerin rol oynadığını gösteren çok çeşitli hastalıklarla ilgili 1.600’den fazla çalışma bulunmaktadır.
Örneğin, Parkinson hastalığında çok spesifik sinir hücrelerinin lizozomlarının değiştiği bir süredir bilinmektedir. Winter, “Artık bu lizozomların bir tür protein parmak izini alabilir ve sağlıklı bireylerinkiyle karşılaştırabiliriz,” diye açıklıyor. “Bu, etkilenen bireylerde hücresel parçalayıcı işlevinin nasıl değiştiğine ve bunun neden nörolojik sorunlara neden olduğuna dair ipuçları sağlayabilir.” Uzun vadede bu, ilaçlar için yeni yaklaşımlar bulunmasına da yardımcı olabilir. [1]Cellular waste removal differs according to cell type[2]Öne çıkarılan görsel
[cite]
Kaynaklar ve İleri Okuma
| ↑1 | Cellular waste removal differs according to cell type |
|---|---|
| ↑2 | Öne çıkarılan görsel |
