Georgia Üniversitesi deki bilim insanları, nadir bulunan bir glikozilasyon türünün insan gelişiminde ve kanser ilerlemesinde önemli olan bir proteinin işlevini büyük ölçüde etkilediğini gösterdiklerini söylüyor.
Protein glikosilasyonu, N-bağlantılı veya O-bağlı, sırasıyla bir şekerin nitrojen veya oksijen içeren sahalara bağlı olup olmadığına bağlıdır. Robert Haltiwanger’in araştırma ekibi, belirli O-bağlantılı modifikasyonlar, yani glikozun veya fukozun serin ya da treonine eklenmesini inceliyor; bu sadece bir kaç yüz farklı proteini etkileyen bir modifikasyon olup Notch denilen bir modifikasyon da buna dahil . Bu şekilde, hücre gelişimi ve farklılaşması için kritik bir sinyal alıcısı, lösemi, göğüs kanseri ve prostat kanseri gibi kanserlerde disregüle edilmiş olur.
Dr. Haltiwanger “Notch çok önemli bir molekül olduğu için Notch üzerinde bu şekerlerin bulunması ilgi çekici,” diyor. “Bu yüzden, bu şekerlerin [Çentik’in] istikrarını ve etkinliğini nasıl etkilediğini merak ettik.” dedi.
Çentikte glikoz ve fukoz ile değişiklik yapan enzimlere POFUT1 ve POGLUT1 adı verilir. Hideyuki Takeuchi liderliğindeki Dr. Haltiwanger’in ekibi POFUT1 ve POGLUT1’in neden hücrelerdeki Çentik’e glikoz ve fukoz eklediğini tam olarak öğrenmek istiyor. Biyolojik Kimya Dergisinde yayınlanan “O-Glikozilasyon, Epidermal Büyüme Faktörü Benzeri Tekrarların İstikrarını Modüle Ediyor ve Çentiğin ulaşımını Düzenliyor.
“Burada, HEK293T hücrelerinde endojen Notch1’in hücre yüzeyi ekspresyonunun ek bir şekilde POGLUT1 ve POFUT1’in varlığına bağlı olduğunu gösteriyoruz. İn vitro açılım testleri, O-glikoz veya O-fukoz ilavesinin tek bir EGF tekrarını stabilize ettiğini ve hem O-glikozun hem de O-fukozun eklenmesinin ek bir şekilde kararlılığı arttırdığını ortaya koymaktadır “. “Son olarak, 2,2 O çözünürlükte tam bir O-glikoz trisakarit ile kovalent olarak değiştirilmiş tek bir EGF [epidermal büyüme faktörü] kristal yapısını çözdük. Yapı, glikanın, EGF’nin bir yüzey oluğunu, protein ile çoklu kontakları doldurduğu ve glikanların stabilize edici etkileri için kimyasal bir temel oluşturduğu ortaya çıktı. Birlikte ele alındığında, bu çalışma, O-fukoz ve O-glikoz glikanların, moleküller arası etkileşimler yoluyla bireysel EGF tekrarlarını dengede tuttuğunu ve dolayısıyla hücrelerdeki Çentik trafiğini düzenlediğini ortaya koymaktadır. ”
Haltiwanger’e göre, POFUT1 veya POGLUT1 olmadan sinek veya fareler üzerinde genetik olarak değişiklik yaparsanız, “Ölü bir sinek ya da ölü bir fare bulursunuz. Çentik yolunu tamamıyla bozarsınız; bu şekerleri eklemediyseniz Çentik işlevsizdir.
Fukoz ve glikoz değişiklikleri, Notch’in hücre zarındaki son hedefine taşınmasına izin veren kalite kontrol markörleri olarak görev yapıyor. POFUT1 veya POGLUT1, CRISPR / Cas teknolojisi kullanılarak hücre kültürlerinde elenirse, hücreler hücre yüzeyinde Çentikten daha az gösterirler. Araştırmacılar her iki enzimi de elendikten sonra Notch neredeyse tamamen yok oldu. Ekip ayrıca, POFUT1 ve POGLUT1’in, Notch bölümlerine glikoz ve fukozu belirli bir şekilde kat ettikten sonra bağladıklarını keşfetti.
Haltwanger “tıpkı bir onay damgası gibi” dedi. “Bu bölüm katlanmış mı? Bum, üzerine fukoz koydun, ve bir şekilde hücrenin kendine geldiğini şöyle anlatıyor: Artık bunlarla uğraşma, yalnız Şekeri eklemezsen içeride sıkışırsın endoplazmik retikulum parçalanır ve sallanmaz. ”
Bu şekerlerin çentik aktivitesi için gerekli olduğunu bilmek, onları kontrol eden POFUT1 ve POGLUT1’i kanser tedavisi için potansiyel hedef haline getirir. Belli bir kanserde çentik aşırı aktif veya yetersiz etkin olup olmadığına bağlı olarak Çentik’e eklenen şekerlerin manipüle edilmesi, bozuklukların düzeltilmesine yardımcı olabilir, Dr. Haltiwanger devam etti. Ekibi POFUT1 ve POGLUT1’i inhibe eden kimyasal bileşiklerin Notch’i hücre zarı içine gömülmesini ve sinyal verme işlevlerini yerine getirmesini önlemeye çalışıyor. Ayrıca, glikoz ve fukoz tadilatlarının çentik aktivitesinde ince ayar yapmak için nasıl birlikte çalıştıklarının ayrıntılarını ortaya çıkarmaya çalışıyorlar.
Kaynak : Tıkla
Bu makaleyi 3 dakikada okuyabilirsiniz.
Moleküler Biyoloji ve Genetik