EIF2 alfa fosforilasyonu üzerinden gerçekleşen ökaryotik translasyonel kontrol mekanizmasına yeni ilaç etken maddelerinin etkisinin proteom ebadında araştırılması
Özet
Endoplazmik retikulum (ER), ӧkaryotik hücrelerde salgı ve transmembran proteinler gibi kompleks proteinlerin sentez, katlanma ve translasyon sonrası modifikasyonlarında anahtar rol oynayan ӧnemli bir organeldir. Proteinlerin katlanamaması veya hatalı katlanması ile ER'de birikmesi sonucunda ER stres oluşur. ER stres ise, evrimsel olarak korunmuş olan ve "katlanmamış protein cevabı (Unfolded Protein Response, UPR)" adı verilen bir cevabı tetikler. UPR'de PERK, ATF6 ve IRE1 olmak üzere üç sinyal yolu, hücrede translasyonu azaltarak ER'de protein birikimini önleme, protein katlama kapasitesini artırmak amacıyla şaperon kodlayan genlerin translasyonunu artırma ve katlanmamış proteinleri ER aracılı yıkım ile ortadan kaldırma yolları ile stresin giderilmesinde rol oynar. ER stresin ve UPR'nin obezite, diyabet, nörodejeneratif hastalıklar ve kanserde önemli rol oynadığı bilinmektedir. Bu hastalıklar protein sentezinin anormal düzenlenmesi sonucu geliştiğinden, translasyonel kontrolün moleküler temellerinin ve mekanizmasının anlaşılması son derece önemlidir. Yapılacak daha ileri çalışmalar bu fizyolojik mekanizmaların tam rolünü açıklamak için gereklidir ve potansiyel terapiler için yeni yollar sağlayacaktır. ER strese ilk yanıt olarak PERK, ER'deki yükü ve protein katlama talebini azaltmak üzere translasyon başlangıç üçlü kompleksi eIF2–GTP–tRNAiMet'nin bileşeni olan eIF2α'yı Serin 51 bölgesinden fosforile eder ve genel protein sentezini durdurur. N,Nꞌ-diarilürelerin protein sentezinin başlangıcını kontrol eden PERK/eIF2α fosforilasyon kolunu HRI (heme regulated kinase)'ı aktive etmek sureti ile değiştirdiği ve böylece translasyon başlangıç üçlü kompleks bolluğunu azalttığı direkt fonksiyonel genetik ve biyokimyasal çalışmalarla gösterilmiş, ancak global olarak hangi proteinlerin ifadesinde değişiklik meydana getirdiği henüz araştırılmamıştır. Bu çalışmada insan prostat kanser hücre hattı (PC-3) model olarak kullanılmış, bu hücrelerin Serin 51 mutant (S51A) ve yaban tiplerinin (WT) anti-kanser aktif (1781) veya inaktif (1527) N,Nꞌ-diarilüre bileşiklerle muamele edilmesiyle dört grup oluşturulmuştur. Anti-kanser aktif bileşiğin PC-3 insan prostat kanseri üzerindeki etkisi altında yatan moleküler mekanizmayı proteomik açıdan inceleyebilmek amacıyla iki boyutlu jel elektroforezi (2DE) ile oluşturulan protein profil haritalarının karşılaştırmalı analizleri gerçekleştirilmiş ve analizler sonucunda protein ifadesinde en az iki grup arasında istatistiksel olarak anlamlı fark bulunan protein spotlarından Matriks Eşliğinde Lazer İyonlaştırıcılı ve Uçuş Zamanıyla Ölçüm Yapan (MALDI-TOF) kütle spektrometresi ile metabolizma, transkripsiyon, sinyal iletimi, proteoliz ve protein katlanması gibi çeşitli biyolojik süreçler ile bağlantılı 17 protein tanımlanmıştır.