İlaçların Etki Etmediği Proteinleri İncelemek İçin Yeni Bir Araç

Alzheimer, Parkinson, iltihaplanma ve belirli kanserlerle ilişkili olanlar da dahil olmak üzere proteinlerin neredeyse yüzde 85'i, mevcut ilaçların erişemeyeceği bir konumdadır. Artık, araştırmacılar, yeni bir yazma/silme aracıyla şeker moleküllerinin bu proteinleri nasıl etkilediğini incelemeye başlayabileceklerini, bunun da ilaçların etki etmediği bu proteinler için yeni tedavilere yol açabilecek içgörüler sağlayabileceğini belirtmişlerdir.

Şekere kötü, toksik ve zehir denilmiş olmasına karşın vücudun şekere de ihtiyacı vardır. Şeker molekülleri, hücrelerin virüsleri ve bakterileri tanımasına ve bunlarla savaşmasına, proteinleri hücreden hücreye taşımasına ve bu protein işlevini sağlamasına yardımcı olmaktadır. Çok fazla veya çok azı, Alzheimer gibi nörodejeneratif hastalıklar, iltihaplanma, diyabet ve hatta kanser dahil olmak üzere bir dizi hastalığa katkıda bulunabilmektedir. Alzheimer ve Parkinson ile ilişkili olanlar da dahil olmak üzere proteinlerin yaklaşık yüzde 85'i, mevcut ilaçların erişemeyeceği bir yerde bulunmaktadır. 5.000'den fazla proteinde kritik ve bol şeker (O-GlcNAc, o-glick-nack olarak telaffuz edilir) bulunmakla birlikte, bunlar genellikle düzeltilemez olarak kabul edilmektedir. Ancak şimdi, Harvard Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, bu şekerlerin tam olarak ne yaptığını incelemek için yeni bir yüksek seçici O-GlcNAc kalem ve silgi tasarladıklarını ve nihayetinde onları düzeltilmeyenler için yeni tedavilere dönüştürdüklerini bildirmişlerdir. Fen Edebiyat Fakültesi Biyomedikal ve Biyomedikal Bilimler dalında aday ve Nature Chemical Biology'de yayınlanan makalenin yazarlarından Daniel Ramirez, artık belirli proteinleri incelemeye başlayabileceklerini ve şekeri ekleyip çıkardıklarında ne olacağını görebileceklerini belirtmiştir. Ramirez, bunun, kanser, diyabet ve Alzheimer gibi birçok kronik hastalık için çok önemli hale geldiğini sözlerine eklemiştir. Ramirez, ACS Chemical Biology'de bildirilen orijinal O-GlcNAc kalemini tasarlamıştır. Tüm hücreler çok sayıda şeker (glikan adı verilir) taşır, ancak bunların üzerinde çalışılması çok zordur. Mevcut araçlar ya geniş lens görünümü (bir hücredeki tüm O-GlcNAc'ı açma veya kapatma) veya ultra yakınlaştırılmış görünüm (bir proteindeki bir amino asit üzerindeki tek bir şekeri açma veya kapatma) sağlamaktadır. Bu perspektiflerin hiçbiri, O-GlcNAc moleküllerinin bir bütün olarak bir proteine ​​ne yaptığını gösteremez ve bu durum, araştırmacıların noktaları O-GlcNAc'dan hastalığa bağlamasını sağlayacak çok önemli bir içgörüdür. Çalışmayı yöneten kimya ve kimyasal biyoloji doçenti Christina Woo, protein düzeyi yaklaşımıyla, eksik olan önemli bir parçayı doldurduklarını belirtmiştir. Woo, laboratuarının aleti olan Goldilocks'un ılık yulaf lapası kasesine benzediğini, ne çok geniş ne de çok spesifik, tam kararında olduğunu ifade etmiştir.

Genleri açıp kapatan transkripsiyon faktörleri

Çalışmanın baş araştırmacısı Yun Ge, ilgilendikleri herhangi bir proteine ​​sahip olduklarında bu aracı o proteine ​​uygulayabileceklerini ve sonuçlara doğrudan bakabileceklerini belirtmiştir. Ge, kurşun kalem gibi bir nanobadi (nanobody) protein hedefleme cihazı olarak kullanan O-GlcNAc silgisini tasarlamıştır. Araç da uyarlanabilir olmakla birlikte tercih edilen bir protein için bir nanobadi mevcut olduğu sürece, araç, bir homing nanobadinin var olduğu herhangi bir proteini hedefleyecek şekilde modifiye edilebilmektedir. Nanobadi çok önemli bir bileşen olmasına karşın sınırlamaları vardır. Bilim insanları nanobadilerin hedef proteine ​​yapışıp kalmayacağının hala sorgulanmakta olduğunu ve molekülün, bir kez yapıştıktan sonra proteinin işlevini veya yapısını değiştirebileceğini belirtmişlerdir. Hücresel değişiklikler protein üzerindeki şekere kesin olarak bağlanamazsa, bu veriler bulanıklaşmaktadır. Woo ayrıca, O-GlcNAc'ın genleri açıp kapatan transkripsiyon faktörleri adı verilen geleneksel olarak düzeltilemeyen proteinleri nasıl etkileyebileceğini araştırmayı planladığını belirtmiş ve O-GlcNAc’ın bu süreçte bir rol oynarsa, şekerlerin de gen işlevini incelemek ve düzenlemek için tasarlanabileceklerini sözlerine eklemiştir.