Hücre membranları, muhafaza birimleri olarak hizmet ederek ve iç hücresel alanı hücre dışı ortamdan ayırarak kritik bir rol oynar. Farklı işlevsel birimlere sahip proteinler, protein-membran etkileşimlerini kolaylaştırmada kilit rol oynar. Örneğin, Bin-Amphiphysin-Rvs (BAR) domain proteinleri hücre membranı kavisinin düzenlenmesinde önemlidir. Hücre membranlarının bu fiziksel bükülmesi, hücrelerin endositoz ve hücre hareketliliği gibi biyolojik olarak önemli çeşitli süreçleri gerçekleştirmesine yardımcı olur. BAR proteinleri oldukça düzenli oligomerik birimler halinde bir araya gelerek membran kavisini yönlendirse de, bu fenomeni düzenleyen altta yatan mekanizma büyük ölçüde bilinmemektedir.
Şimdi, Japonya’dan araştırmacılar tarafından yapılan bir çalışma, BAR alanı içeren bir proteinin membran yüzeylerinde oligomerik olarak toplanmasını sağlayan mekanizmayı ortaya çıkardı. Science Advances dergisinde yayımlanan çalışma, Nara Bilim ve Teknoloji Enstitüsünden (NAIST) Shiro Suetsugu, Wan Nurul Izzati Wan Mohamad Noor ve Nhung Thi Hong Nguyen tarafından yürütüldü.
Suetsugu şöyle diyor: “Dar membran tübülleri üzerindeki oligomerik BAR alanlarının nispeten az sayıda olması, bunların bir araya gelmesini analiz etmeyi zorlaştırıyor. Bu nedenle, F-BAR içeren GAS7 proteininin oligomerik birleşimini analiz etmek için floresan rezonans enerji transferi izlemeyi kullandık çünkü oligomerik GAS7 diğerlerinden daha büyük bir şekilde birleşiyor.”
Floresan emisyonunun gözlemlenmesi, GAS7’nin lipid membran yüzeylerinde toplanmasının hızlı bir süreç olduğunu ve saniyeler içinde başladığını göstermiştir. Bu süreç, Wiskott-Aldrich sendromu proteini (WASP)/N-WASP, WISH, Nck, aktive edilmiş küçük GTPaz Cdc42 ve membrana bağlı bir fagositik reseptör dahil olmak üzere çeşitli proteinlerin varlığıyla güçlendirilmiştir.
GAS7’nin membran üzerinde toplanması da dev membran vezikülleri kullanılarak mikroskopla incelenmiştir. Protein oligomerize olmuyorsa membrana homojen bir şekilde bağlanmalıdır ancak GAS7 membranın bir kısmında açıkça birikerek bu proteinlerin varlığıyla oligomerik birleşmeyi göstermiştir.
Ekip ayrıca WASP’nin GAS7 birleşimindeki rolünü de inceledi. WASP, çeşitli immünolojik bozukluklarla ilişkili olan Wiskott-Aldrich sendromlu hastalarda mutasyona uğramaktadır. Bu bağlamda araştırmacılar, düzenlenmiş GAS7 birleşiminin hem in vitro hem de fagositoz (büyük partiküllerin hücre zarı aracılı yutulması) sırasında WASP mutasyonları tarafından ortadan kaldırıldığını gördüler.
Araştırmacılara göre, GAS7’nin fagositozda rol oynadığı bilindiğinden, bu sonuncusu dikkat çekiciydi. Bu nedenle analizler, Wiskott-Aldrich sendromlu hastalardan alınan makrofajlarda görülen kusurlu fagositoz için bir açıklama sağladı.
Sonuç olarak, WASP, Cdc42 ve BAR domain süper aile proteinlerine yaygın olarak bağlanan diğer proteinler, GAS7’nin lipid membranlar üzerinde toplanmasını teşvik eder. Dahası, membran yüzeylerinde BAR alanı montajı, diğer proteinlerin bağlanması için bir “iskele” veya platform görevi görür ve bu da yüzeyin altındaki protein sinyalini daha da kolaylaştırır.
Sonuçları özetleyen Suetsugu şu sonuca varıyor: “WASP proteini genellikle BAR süper protein ailesine bağlandığından, burada gözlemlenen birleşme mekanizmasının diğer BAR proteinleri için de işlev görmesi muhtemeldir. Çalışmamızın hücresel şekil oluşumu ve protein kondensat çalışmaları için çığır açıcı bilgiler sağladığına inanıyoruz.”[1]Decoding the mechanisms behind the assembly of BAR proteins that dictate cell curvature
[cite]
Kaynaklar ve İleri Okuma
| ↑1 | Decoding the mechanisms behind the assembly of BAR proteins that dictate cell curvature |
|---|
