Dallas’taki bir Teksas Üniversitesi biyomühendisi; omurgalı embriyolarında kas, kemik ve kan gelişiminde önemli bir rol oynayan sinyal proteini Vg1’in davranışını kontrol edebilen sentetik enzimler geliştirdi.
Araştırma ekibi, Vg1’in nasıl oluştuğunu incelemek için zebra balığında Sentetik Proses (SynPro) Sistemi adı verilen yeni bir yaklaşım kullanıyor. Araştırmacılar, gelişmekte olan bir hayvanda sinyal oluşumunun moleküler kurallarını öğrenerek, hücrelere yeni talimatlar vermek gibi, hastalıkların tedavisinde veya önlenmesinde rol oynayabilecek mekanizmalar tasarlamayı hedefliyor.
Erik Jonsson Mühendislik ve Bilgisayar Bilimleri Fakültesi’nde biyomühendislik alanında yardımcı doçent olan Dr. P.C. Dave P. Dingal ve meslektaşları araştırmalarını Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayımladı.
Dingal, “Sentetik enzimlerin, hastalığa neden olan proteinler de dahil olmak üzere doğal proteinleri kontrol etmek için nasıl kullanılabileceğiyle ilgileniyoruz” dedi. “Umudumuz, nihayetinde hücrelere yerleştirebileceğimiz ve onlara kanseri tespit etmek veya moleküler düzeyde hücresel hastalıkları çözmek gibi yeni işlevler yükleyebileceğimiz biyolojik devreler oluşturmak.”
Dingal, zebra balıklarının sinyal proteinlerinin nasıl işlendiğini ve salgılandığını gözlemlemek için ideal modeller olduğunu çünkü zebra balıklarının sadece insan genomuyla yaklaşık %70 benzerliğe sahip olmadığını, aynı zamanda küçük, büyümesi ve mikroskop altında görüntülenmesi kolay olduğunu belirtti.
Araştırmacılar iki protein olan Vg1 ve Nodal arasındaki etkileşimleri inceledi. Araştırma ekibinin incelediği sorulardan biri, Vg1’in hücrelerden salgılanan ve hedef embriyonik hücrelere belirli doku ve organlara farklılaşmaları için sinyal gönderen heterodimer adı verilen daha büyük bir protein kompleksi oluşturmak üzere Nodal ile eşleşene kadar neden inaktif kaldığıdır.
Dingal, “Vg1’e bağlanan ve onu inaktif bir monomer olarak kalmaya zorlayan şaperonlar gibi davranan proteinler olduğunu keşfettik” dedi. “Ancak Nodal’ın varlığında, şaperonlar serbest kalır ve Nodal daha sonra Vg1 ile dimerize olabilir.”
Araştırmacılar, eşleşme eyleminin Vg1 ve Nodal’ı aktive etmek için yeterli olmadığını buldular. Dimerin Vg1 kısmı, bir bahçıvanın gül ağacını budadığı gibi, enzimlerin Vg1 bölümünden gereksiz amino asitleri kestiği veya böldüğü golgi aygıtı da dahil olmak üzere hücrenin diğer bölümlerinde ek proseslerden geçmelidir.
Vg1’in geçirdiği prosesi araştırmak için Dingal ve meslektaşları proteini manipüle etmenin bir yolunu geliştirdiler. Bir virüs ailesinden türetilen, parçalayıcı enzim kullanan araştırmacılar, zebra balığı embriyosundaki Vg1’den belirli amino asitleri kesmeye yönlendirilebilen sentetik bir enzim geliştirdiler.
Vg1-Nodal heterodimerlerinin hedef hücrelerdeki reseptörlerle bağlanmak için hücreden salınmadan önce bölünmeye uğramasına gerek olmadığını keşfettiler. Ancak Vg1’in hedef hücrelerdeki sinyalleri aktive etmek için bölünmesi gerekirken Nodal’ın bölünmesi gerekmiyor.
Dingal, örneğin şaperon proteinlerinin sinyal komplekslerinin bileşimini kontrol etmek için kullandıkları moleküler kuralları belirlemek için projenin bir sonraki aşamasında proteinleri incelemeye devam edecek. [1]“Team creates synthetic enzymes to unravel molecular mysteries” yazısından çevrilmiştir.
[cite]
Kaynaklar ve İleri Okuma
| ↑1 | “Team creates synthetic enzymes to unravel molecular mysteries” yazısından çevrilmiştir. |
|---|
