Yeni Enzim Hastalıklara Yardımcı Olabilir Mi?

Yeni tanımlanan enzim, doğum ve kas hastalıklarında anahtar rol oynayabilir

1960’lardan beri, bilim adamları, özellikle egzersiz sonrası kaslardaki belirli bir molekülde meydana gelen bir değişikliği biliyorlardı. Bilim adamlarının bilmediği şey, bu değişikliğin nasıl gerçekleştiği, hatta neden olduğu. Şimdi, viral enfeksiyonlarda görünüşte ilgisiz bir çalışma ile başlayan tesadüf eseri bir çalışmada, Stanford bilim adamları ekibi sadece modifikasyonun nasıl gerçekleştiğini keşfettiler – SETD3 denen bir enzim aracılığıyla – fakat enzimin muhtemelen uterusun kas kasılmalarını koordine etmesine yardımcı olduğunu keşfettiler doğum sırasında. Daha geniş bir ifadeyle, SETD3, insan kas dokusu hastalıklarının bir bölümünde şimdiye kadar gerçekleşmemiş bir faktör olabilir.

Kas hücrelerine yapılan modifikasyon, kısmen, kasların içinde yer alan filamentleri oluşturan protein aktini içerir. Aktin, histidin takılı bir molekülün bulunduğu belirli bir yerde, bir metil grubu olarak adlandırılan bir molekül ile süslenir. Bu aktiviteden dolayı bir metreyi bir histidin’e aktarma – yeni tanımlanan SETD3, bir histidin metiltransferaz olarak bilinir. Şimdiye kadar, insanlar ya da diğer hayvanlarda hiç kimse bir histidin metiltransferazı belirlememişti. Çalışma, metilasyonun, hücrelerdeki yeni aktin filamentlerin oluşumunu hızlandırdığını ve bir sonraki fleksiyonda daha fazla güç için bunları hazırladığını ortaya koymuştur.

Stanford’da mikrobiyoloji ve immünoloji profesörü Jan Carette’in laboratuvarında yüksek lisans öğrencisi olan yazar Jonathan Diep, burnumuzun altında saklanan diğer histidin metiltransferazlar olabileceğine dikkat çekti. Diep, “Tamamen yeni bir metiltransferazlar sınıfının keşfi, ilaç geliştirme için hücresel hedeflerin repertuarını genişletmede önemli etkilere sahip olabilir.” Dedi.

SETD3’ün işlevi hakkındaki gerçek, yarım yüzyıla ait bir virüsün, Viral enfeksiyonları araştırırken, Carette’in laboratuvarının enzim üzerine girmediği bir sır olarak kalmış olabilir.
SETD3’ü karakterize etmek ve işlevini anlamak için, Wilkinson, Diep ve Stanford’daki meslektaşları ve Texas Üniversitesi MD Anderson Kanser Merkezi’ndeki Xiaodong Cheng’un laboratuarında bir dizi deney ve ölçüm gerçekleştirildi. Bunlar kütlesini ölçmeyi, biyolojik aktiviteyi aktin ve diğer moleküllerin yanı sıra yapısını gözlemlemek için enzimi kristalleştirmeyi içeriyordu.

İnsanlarda distoside, bazı durumlarda bir doktor kasılmaları uyarmak için oksitosin adı verilen bir hormonu (veya bunun sentetik eşdeğerini) uygulayabilir. SETD3 disfonksiyonu olan kadınlarda, oksitosin işe yaramaz ve bu kadınlar sezaryen gerektirebilir. SETD3 mutasyonları insanlarda doğum kusuruna neden oluyorsa, kadınlar ve doktorları sezaryen olasılığını önceden planlayabilirler. Gozani, “Klinisyenler, C bölümleri için daha yüksek risk altında olabilecekleri tespit etmeye yardım etmek için kadınları tarayabilir” dedi. “Genel olarak, bu aktinin, çeşitli hücresel işlevler dizisi için gerekli bir protein olduğu göz önünde bulundurulduğunda, bu enzimin hayvan üzerindeki metilasyon etkilerine geldiğinde sadece yüzeyi çizebileceğimizi düşünüyoruz.”