Reseptör-G proteini kenetinin beta adrenerjik reseptör-Gs-adenilat siklaz sisteminde incelenmesi ve bu kenetle ilgili sayısal modellerin irdelenmesi
Tezin Türü: Tıpta Uzmanlık
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 1994
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ÖZLEM YAZAR
Danışman: HASAN ONGUN ONARAN
Özet:ÖZET G proteini aracılı sinyal iletiminin mekanizması bu konudaki yoğun çalışmalara ve bilgi birikimine karşın henüz aydınlatılamamıştır. Sistemin davranışının anlaşılabilmesi ve bu amaca yönelik çalışmaların tasarlanabilmesi için vazgeçilmez olan teorik modeller de bu konuda çalışan birçok araştırıcı tarafından tam olarak anlaşılabilmiş değildir. Bu durumun bir sonucu olarak, "Collision Coupling" türü modeller ve termodinamik denge modelleri olarak ayırdedilen iki temel görüş, varsayımları ve öngörüleri birbiriyle çelişmesine karşın aynı anda geçerli kabul edilmektedir. Bu çalışmada literatürde kargaşaya yol açan belirsizliğe ve hatalara ışık tutulması amacıyla bu modellerin geçerliliği deneysel ve kuramsal olarak sınanmıştır. Hindi eritrositi membranı J3-AR - Gs - Adenilatsiklaz sisteminde yapılan deneylerde elde edilen veriler CCM türü modellerin temel varsayımlarını yanlışlamaktadır. Bunun yanısıra agonistin heterotrimer ayrışması üzerindeki doğrudan etkisinin G proteini aktivasyonuna katkıda bulunduğuna ilişkin ipuçları elde edilmiştir. Yapılan deneylerde membran adenilatsiklaz aktMtesi hidrolize dirençli bir GTP analoğu olan Gpp(NH)p ile uyarılabilmekte ve durağan enzim aktivitesi nükleotid derişimine bağımlı bulunmaktadır. Oysa CCM hidrolize dirençli GTP analoglarının G proteinine tersinmez olarak bağlandıklarını ve G proteinini aktif konformasyonda stabilize ettilerini varsaymakta, dolayısıyla durağan G proteini aktivitesinin ve bunun göstergesi olan durağan adenilatsiklaz aktivitesinin nükleotid derişiminden bağımsız olarak maksimum bulunacağını öngörmektedir. Öte yandan, agonist (İSO) ve Gpp(NH)p varlığında oluşan adenilatsiklaz aktivasyonu, aktivasyon oluştuktan sonra ortama eklenen antagonistle (propranolol) ortadan kaldırılabilmekte ve bu uygulamadan sonra sistem yalnız Gpp(NH)p varlığıyla ilgili denge aktivasyonuna geri dönmektedir. GTPaz'a bağlı inaktivasyon ortadan kalkmış olmasına karşın G proteini aktivasyonunun tersinir olduğunu ve reseptör tarafından aktive edilen G proteininin aktivitesinin reseptörün durumuna bağımlı olduğunu göstermesi açısından bu sonuç CCM'nin temel varsayımlarını yanlışlamaktadır. Öte yandan, değiştirilen koşulların gerektirdiği yeni dengenin sistemin başlangıç durumundan bağımsız olarak 39oluştuğunu yani sistemin davranışının termodinamik tersinirlik koşullarına uyduğunu göstermesi açısından termodinamik denge modellerinin ilkelerini geçerli kılmaktadır. Sunulan çalışmada ayrıca, uyarılan reseptörle ilgili G proteinlerinin tümü aktivatör nükleotidle doymuş olmasına karşın agonistin ek bir adenilatsiklaz aktivasyonuna neden olabildiği gözlenmiştir. Nükleotid bağlanmasının G proteini aktivasyonu için yeter koşul olmadığını gösteren bu sonuç ancak agonistin nükleotid bağlamış rezidüel heterotrimerin alt birimlere ayrışmasını doğrudan etkilemesiyle açıklanabilmektedir. Dolayısıyla bu sonuç reseptörün ve G/37'nın Ga'ya bağlanmaları arasındaki negatif korelasyonun deneysel bir göstergesi olarak yorumlanmıştır. Bir denge modeli olan ve ligand, reseptör, G«, Gj3y ve nükleotidler arsındaki etkileşimleri inceleyen "beşli kompleks" modeliyle yapılan simülasyonlar da bu düşünceyi desteklemektedir. 40