Page 44 - LabMedya - 80

44 BILIM

başlangıçta TRPV3'ün yapısal dinamiklerini (kanalının
açılıp kapanması sırasında yapısının nasıl değiştiğini)
HÜCRE MEMBRANINDA yüksek hızlı atomik kuvvet mikroskobu adı verilen ge-
lişmiş bir araç kullanarak haritalamak için yola çıktılar.
YENİ HEDEF: TRPV3 Araştırmacılar çok geçmeden, normalde bir tetramer
olan TRPV3'ün zaman zaman kendini bir pentamer
haline getirdiğini ve bu alışılmadık durumda sadece
İYON KANALLARI üç dakika kadar kalabildiğini keşfettiler.

Bilim insanları, TRPV3 yapısındaki bu önemli genişle-
menin, ilk kez 1999 yılında başka bir iyon kanalında ve
2005 yılında TRPV3'te bildirilen bir tuhaflık olan iyon
kanalı gözenek genişlemesi olgusunu fark ettiler. Gö-
zenek genişlemesi, bir iyon kanalının anormal ölçüde
açıldığı, normalden çok daha büyük iyonları kabul ettiği
ve normal aktivatörlerine ve inaktivatörlere duyarsız
hale geldiği alışılmadık, geçici bir durumdur. Gözenek
genişlemesinin evrimleşmiş bir biyolojik işleve hizmet
edip etmediği net değildir. Ancak uzun süreli iyon kanalı
aktivasyonu ile tetiklenebilir ve araştırmacılar bunun
bir uyarana aşırı maruz kalmaya karşı koruyucu bir
mekanizma olarak çalıştığından şüphelenmektedir.

Dr. Scheuring, "Örneğin güçlü bir acı biberi ısırırsanız,
ağzınız birkaç dakika boyunca duyarsız ve acı içinde
olur ve bu süre zarfında başka bir ısırık almak istemez-
siniz. Belki de bu tür koruyucu hassasiyet değişiklikleri
iyon kanalı gözenek genişlemesi içindir" dedi.

Gözenek genişlemesi ilaç geliştiricilerinin de ilgisini
çekmektedir. Çünkü bazı durumlarda inhibe edilmesi
terapötik olabilirken aktive edilmesi de büyük, suda
çözünür ilaç moleküllerinin hücre içerisine geçemediği
durumlarda hücrelere girişinin bir yolunu sağlayabilir.

Pentamerik halindeki TRPV3 üzerine yapılan detaylı
Şule COŞKUN, Simay ÇUNGUR çalışmalarda yüksek çözünürlüklü 3 boyutlu yapısını
elde etmek için elektron mikroskobu kullanıldı. Araş-
tırmacılar, TRPV3 pentamer gözeneğinin, tetramerin
gözeneğinden çok daha büyük olduğunu, bunun da
Hücre membranının çift tabakalı yapısı bazı iyon ve artan iyon iletkenliğine ve molekülleri taşıma yeteneğine Virsa Raman Analizörü
polar moleküllere karşı geçirgen değildir. Bu geçişin karşılık geldiğini gösterdiler ve bu özellikleri gözenek
sağlanması canlılığın sürdürülebilmesinde önemli rol genişlemesi ile ilişkilendirdiler. Ayrıca, gözenek geniş-
oynar. Membran üzerinde geçişi sağlayan protein ya- lemesini daha olası hale getirdiği bilinen bir bileşiğin İhtiyacınız olan her yerde yüksek
pıda iyon kanalları yer alır. İyon kanalları, hücre zarı TRPV3 tetramerini stabilitesini olumsuz etkilediğini ve
boyunca uzanır ve iyonların termodinamik olarak düşük bir pentamer haline dönüşme olasılığını yaklaşık iki kat
enerjili tarafa hızlı bir şekilde geçmesine izin verir. Pro- artırdığını tespit edildi. Böylece, gözenek genişlemesi-
tein yapıdaki konformasyonel bir değişiklik sayesinde nin normalde tetramer olan iyon kanallarının bu geçici performanslı Raman spektroskopisi
kanallar açılarak geçiş sağlanmaktadır. pentamerik durumuyla ilişkili olduğu sonucuna varıldı.

Weill Cornell Medicine’deki araştırmacılar tarafından Gözenek genişlemesi, iki farklı aileden en az yedi ka-
yürütülen bir çalışmaya göre iyon kanalı protein sı- nalda işlevsel olarak bildirilen iyon kanallarının oldukça
nıfının önemli bir üyesi, geçici olarak kendini belirgin yaygın bir özelliği gibi görünmektedir ve bu nedenle
değiştirilmiş özelliklere sahip daha büyük bir yapıya keşfin, tam olarak nasıl meydana geldiğini ve belki de
dönüştürebilir. İlaçların yaklaşık %15'i iyon kanallarını hastalıkların tedavisi için nasıl kontrol edilebileceğini
hedef alarak çalışsa da bilim insanları kanalların kar- anlamak amacıyla bu alanda çok daha fazla araştır- Virsa™ Raman analizörü, fiber optik
maşık yapı dinamikleri hakkında daha fazla bilgi sahibi maya yol açması beklenmektedir. bağlantılı problara sahip, taşınabilir bir
olmasıyla ilaç hedeflemede daha etkin bir yol alabilirler.
Nature dergisinde yayınlanan bir çalışmada ayrıntıları Dr. Lansky, "TRPV kanallarındaki mutasyonlarla bağ- Raman sistemidir. Hem mikro hem de makro
verilen keşif, hücre biyolojisinde önemli bir ilerleme lantılı genetik hastalıklar mevcut ve bu mutasyonlardan Raman analizlerine uygundur.
sağlamakla beraber bazı iyon kanallarının olağandışı bazılarının pentamer oluşumunu artırarak hastalığa
özelliklerine de ışık tutması muhtemeldir. neden olduğundan şüpheleniyoruz. Eğer bunu kanıt- Virsa analizörü, spektroskopik veriye olan
layabilirsek, bu hastalıkların tedavisinde büyük bir adım
Yapılan çalışmada araştırmacılar, TRPV3 adı verilen bir atmış olacağız." dedi. Dr. Scheuring ayrıca TRPV3 alt ihtiyacınızı, laboratuvar ve mikroskop altında
iyon kanalının yapısal dinamiklerini incelediler. Dört birimlerinin tetramerleri pentamerlere dönüştürmek örneklemenin sınırladığı kapsamın dışına
özdeş protein alt biriminden oluşan ve bir "tetramer" için hücre zarından yayıldığı ve tekrar geri döndüğü
olan TRPV3'ün beş proteinli bir "pentamer" haline gel- sürecin, proteinlerin işlevlerini modüle ederek yapı- çıkarır, sahada, yerinde yapılan farklı ve yeni
diği nadir fakat çarpıcı bir yapısal yeniden düzenleme larını nasıl yeniden şekillendirdiklerine dair daha önce numune analizlerine olanak tanır.
keşfettiler. Bu yapısal yeniden düzenlemenin şimdiye keşfedilmemiş bir mekanizmayı temsil ettiğini belirtip
kadar açıklanamayan "gözenek genişlemesi" adı verilen ekledi: "Bu, protein konformasyonel değişimi hakkında
iyon kanalı fenomeninin altında yattığına dair güçlü düşünmenin tamamen yeni bir yoludur."
kanıtlar elde ettiler.
Kaynaklar:
Weill Cornell Medicine'de profesör olan çalışma yazarı Ê Weill Cornell Medicine. "How some ion chan-
Simon Scheuring, bu bulguların iyon kanallarının işle- nels form structures permitting drug delivery."
yişine ilişkin yeni ve geniş bir araştırma alanı açacağını ScienceDaily. ScienceDaily, Erişim tarihi: 20
söylüyor. Ekim 2023, https://www.sciencedaily.com/re- www.renishaw.com/virsa
leases/2023/08/230830131953.htm
TRPV3; sıcaklığın algılanması, cilt sağlığı, kaşıntı, saç Ê Stein, W. D. (1984). Ion channels: molecular and
büyümesi ve vücuttaki diğer işlevlerde rol oynayan physiological aspects. Current topics in memb- Renishaw Teknoloji Çözümleri Limited Şirketi, Şerifali MahallesiTurgut +90 216 380 92 40 turkiye@renishaw.com
bir iyon kanalıdır. Scheuring, Lansky ve meslektaşları ranes and transport, 21. Özal BlvNo:193 Ümraniyeİstanbul