Akademik Veri Yönetim Sistemi
BORA G. (Yürütücü), YURTER H., SON Ç. D., Tunçbağ N.
TÜBİTAK Projesi, 2021 - 2024
Spinal müsküler atrofi (SMA) nadir bir genetik hastalık olup ülkemizde akraba evliliklerinin sıklığı nedeniyle batı toplumlarından daha fazla görülmektedir. Motor nöron dejenerasyonu sonucu ilerleyici kas kaybı ve atrofi ile karakterize olan SMA, çoğunlukla çocukluk çağında ortaya çıkmakta, ciddi seyretmekte ve erken yaşta kayıplara neden olmaktadır. SMA, Survival of motor neuron 1 (SMN1) genindeki mutasyonlar nedeniyle oluşmakta ve bu genin ürünü olan SMN proteini işlev gösterememektedir. Son yıllarda hastalıkta eksikliği bulunan SMN proteininin arttırılması esasına dayanan üç farklı “SMN proteini arttırıcı” tedavi seçeneği geliştirilmiştir. Ancak bu tedavilerden tüm hastalar fayda sağlayamamaktadır. Bu durum, sadece SMN proteininin arttırılmasının hastalığın tedavisi için yeterli olmadığını göstermiş, SMN ekslikliğinde hücrelerde bozulan moleküler mekanizmaların düzeltilmesi esasına dayanan “SMN arttırılmasından bağımsız” tedavi seçeneklerine ihtiyaç olduğuna işaret etmiştir. SMN proteini tüm hücrelerde sentezlenmesine karşın eksikliğinden en fazla motor nöronlar etkilenmektedir. SMN eksikliğinde nöronlarda saptanan morfolojik ve fonksiyonel hatalar, çalışmaları hücre iskeleti elemanlarına yönlendirmiş olup SMA modelleri ile yapılan çalışmalarda aktin filamentleri, nörofilamentler ve mikrotübüllerde hatalar saptanmıştır. Araştırma grubumuzda SMN eksikliğinin mikrotübül iskeleti üzerine etkileri araştırılmaktadır. In vitro ve in vivo SMA modelleri kullanarak gerçekleştirdiğimiz önceki çalışmalarımızda, mikrotübül asosiye proteinlerden MAP1B’nin ifadesinin ve fosforilasyonunun arttığı, bu artışına bağlı olarak, etkileşimde olduğu proteinlerden tübülin tirozin ligaz (TTL) ifadesinin de artış gösterdiği saptanmıştır. Bu durumun TTL aktivitesini etkileyerek tübülin detirozinasyonunda azalmaya neden olduğu ve mikrotübül stabilitesinin azaldığı gösterilmiştir. Başka bir çalışmamızda, MAP1B’nin etkileşimde olduğu pozitif uç proteinlerinden EB3 ifadesinin azaldığı ve mikrotübül uçlarında oluşturduğu comet sayısının arttığı gösterilmiştir. Tüm bulgularımız, SMN eksikliğinde mikrotübül stabilitesinin azaldığını göstermekle birlikte stabilite kaybına neden olan moleküler mekanizmalar tam olarak bilinmemektedir. Önerdiğimiz projede, SMA modellerinde MAP1B ve EB3 proteinlerinde saptadığımız değişikliklerin farklı mekanizmaları etkileyerek mikrotübül stabilitesinin azalmasına neden olabileceği düşünülmüş; stabilite kaybına neden olan moleküler mekanizmaların aydınlatılması ve bu sayede “SMN arttırılmasından bağımsız” tedavi yaklaşımında kullanılabilecek yeni hedeflerin tanımlanması amaçlanmıştır. Proje çalışmaları farklı üniversitelerden araştırmacıların katılımı ile çok disiplinli olarak gerçekleştirilecek olup üç iş paketi şeklinde planlanmıştır. Projede in vitro SMA modelinden yararlanılarak protein-temelli yöntemlerle ve kantitatif mikroskobik analizlerle SMN eksikliğinde mikrotübül stabilite kaybına pozitif uç proteinlerinin (CLIP170 ve p150Glued) ve RhoA/ROCK sinyal yolağının etkisi araştırılması hedeflenmiştir. Ayrıca SMN’in mikrotübül ile ilişkili proteinlerle doğrudan veya dolaylı etkileşimlerinin olabileceği ve SMN eksikliğinde bu etkileşimlerin bozulması nedeniyle mikrotübül stabilitesinin azalabileceği düşünülmüş, biyoinformatik analizlerle olası etkileşimlerin belirlenmesi ve protein ağ haritasının oluşturulması hedeflenmiştir. SMA’da mikrotübül stabilitesinin azaldığı ilk defa grubumuz tarafından gösterilmiş olduğundan, bu projede yapılması planlanan çalışmaların tümünün özgün değeri yüksek olacaktır. Önerilen bu proje farklı mekanizmalar üzerinden SMA’da mikrotübül stabilite kaybını açıklamaya yönelik olarak hazırlandığından, her iş paket yeni projelerin üretilmesine temel teşkil edecek niteliktedir. SMA’da mikrotübül stabilite kaybının moleküler mekanizmalarının açıklanması sayesinde hastalık patomekanizmasının anlaşılması ve “SMN arttırılmasından bağımsız” tedavi yaklaşımlarında kullanılabilecek yeni moleküler hedeflerin belirlenmesi mümkün olabilecektir.