Ana sayfa 97. Sayı Hücresel şalterler: RNA Dünyası’ndan ‘Modern’ Protein Dünyası’na

Hücresel şalterler: RNA Dünyası’ndan ‘Modern’ Protein Dünyası’na

24
PAYLAŞ

Hazırlayan: G. Pınar Gerçek

Almanya, Heidelberg’deki biliminsanları bir G protein ailesinin moleküler mekanizmasını keşfetti.

G proteinleri hücresel sinyal iletiminin işletilmesinde merkezi bir rol oynar. Bunlar ‘açık’ ve ‘kapalı’ durumları arasında gidip gelen, efektörlerce işleyişi düzenlenen moleküler şalterler olarak tanımlanır. Heidelberg Üniversitesi’ndeki biyokimyacılar artık bu şalterlerin mekanik işleyişi hakkında ana bilgiler edinmiş haldeler. Flagella üzerinde çalışan (bakterilerin hareketini sağlayan organel) araştırmacılar özel bir G proteinini ‘kapalı’ pozisyona geçirecek bir efektörü tanımlamayı başardılar. Araştırmacılar bu sürecin görüntülenmesini X- ışın kristallografisi ile gerçekleştirdiler. Araştırmalarının sonucu ayrıca RNA dünyasından, proteinlerin “modern” dünyasına evrim ile ilgili de bilgi sağlayacak.

Bakteriler çevresel değişimlere cevap verebilmek ve patojenler söz konusu olduğunda enfeksiyon bölgesine ulaşabilmek için hareketli olmalıdır. Flagella, bakterilerde hareketi sağlayan organellerdir ve biyosferdeki en ufak motordur. Hücreler bölünürken, yeni flagellumun (flagella’nın tekil hali) -veya kamçının- tam pozisyonu her defasında belirlenmelidir ve FIhF isimli G proteini bu görevi üstlenir. FIhF görünüşe göre hiçbir efektöre ihtiyaç duymayan bir moleküler şalterdir. Heidelberg Üniversitesi Biyokimya Merkezi’nden Prof. Dr. Irmgard Sinning, “Ancak biz; çalışmamızda efektör rolünü üstlenen, bu şalterin davranış durumunu açıklayan ve bunu yaparken önceki hali temelden değiştiren bir protein tanımladık” diyor.

FlhF isimli G proteini, sinyal sekansına bağlanan SRP54 isimli protein ve onun FtsY isimli reseptörüyle beraber oluşturduğu eski SRP-GTPaz ailesi; yalnızca bu üç proteinden oluşur ve proteinlerin biyolojik membranlara/ membranlardan taşınımını sağlar. Bilinen tüm organizmalarda SRP54 ve FtsY, sinyal tanıma parçacığını (SRP) kullanarak proteinlerin taşınımını düzenler. Her ne kadar SRP sistemi iyi anlaşılmış olsa da, yakın zamanda SRP54 proteininin ve reseptörü olan FtsY’nin, FlhF ve onun yeni keşfedilmiş efektörünü anımsatacak şekilde SRP RNA ile etkileşime girdiği gösterildi.

Heidelberg Üniversitesi Biyokimya Merkezi’nden Dr. Gert Bange diyor ki: “Bizim FlhF G proteini ile ilgili çalışmamız sadece FlhF efektör kompleksine dair bir açıklama sunmakla kalmıyor, aynı zamanda bu bilgiyi ‘RNA veya proteinler üzerinden SRP-GTPaz aktivasyonu’ genel konseptiyle de bir araya getiriyor. Biz FlhF’yi ‘modern’ protein dünyasının oldukça basit bir değişim vasıtasıyla orijinal RNA dünyasının yerini nasıl aldığını kanıtlamak için kullanmıştık”. Araştırmanın sonuçları Nature Yapısal ve Moleküler Biyoloji dergisinde yayınlandı.

Kaynak: http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120209101607.htm