Birçok Uygulama ile Küçük Bir Protein
Şekil : Şeklin sol paneli, C3b (yeşil) adı verilen C3 parçasına bağlı yeni geliştirilen nanobody (macenta) yapısını göstermektedir. Sağ panellerde, nanobody ve mutantların, yüzde 15 insan serumunda C3’ün bölünmesini önleyebildiğini gösteren veriler. Araştırmacılar ayrıca, mükemmel bir negatif kontrol sağlayan C3 yarılma (mor eğri) üzerindeki inhibitör etkiyi tamamen yitiren bir nanobody mutantı oluşturdular. Rasmus Kjeldsen Jensen ve Janus Asbjørn Schatz-Jakobsen, Aarhus Üniversitesi.
Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümünden ve Aarhus Üniversitesi Biyomedikal Bölümünden araştırmacılar, gelecekte, örneğin böbrek hastalıklarının teşhisi ve tedavisi için önemli bir etkiye sahip olabilecek bir llama antikoru geliştirmiş ve tanımlamışlardır.
Araştırma ekibi, tamamlayıcı sistem olarak bilinen doğuştan gelen bağışıklık sisteminin C3 adlı bir proteinini inceledi. Patojenik organizmaların veya ölmekte olan vücut hücrelerinin tanınması üzerine C3, bir savunma mekanizmasının parçası olarak kan enzimleri tarafından parçalanır. Bu enzimler C3 dönüştürücüler olarak bilinir ve C3’ün bölünmesi iki parça ile sonuçlanır. 3b adlı kısım doğrudan patojenlere bağlanırken, diğer kısım hedefi yok etmek için bağışıklık hücrelerini uyarır.
Sağlıklı bir insanda, hücreler C3 bölünmesinin etkilerine karşı korunur. Bununla birlikte, DNA’daki mutasyonların bir sonucu olarak, kronik inflamatuar bozukluklar veya otoimmün hastalıkların geliştirme riskinin artırmasıyla bu koruma kaybedilebilir. Uzun zamandır, araştırmacılar bu tür istenmeyen komplement aktivasyonunu önleyen ajanlar geliştirmeye odaklanmışlardır. Bu nedenle C3’ün bölünmesini önlemek için llama antikorunu geliştirdiler. Llama antikorları aynı zamanda küçük boyutlarından dolayı nano-antikorlar olarak bilinir ve normal antikorlara kıyasla, bunların geliştirilmesi kolaydır ve üretilmesi daha ucuzdur.
Gregers Rom Andersen, “Bu nanobody’leri geliştirmek ve üretmek için kullanılan teknoloji, yirmi yılı aşkın süredir bilinmektedir” diyor. “Ve bu nedenle, dünyadaki tamamlayıcı sistemi engelleyen bir nanobody geliştiren ilk olmamız şaşırtıcıdır.”
Kristalleri X-ışınlarına maruz bırakarak ve sonuçları elektron mikroskopisinden elde edilen verilerle ilişkilendirerek, araştırmacılar nanobody’lerinin C3’ü, geniş detaylarla nasıl bağladıklarını anlatmışlardır.
Nanobody’nin C3’e bağlı olan kristal yapısı, tamamlayıcı dönüştürücülerin substratlarını nasıl tanıdıklarını açıklıyor, daha önceki önerdiğimiz modelleri destekliyor ve bu nedenle nanobody’nin neden C3’ün ayrılmasında engelleyici etki yaptığını açıklıyor. Tamamlayıcı sistem içindeki temel mekanizmayı, daha önce yayınlanmış protein yapıları ile karşılaştırılarak, nanobody’nin neden C3 konvertasının oluşumunu engellediğini açıklayabiliriz, nanobody’mizin ses çıkarması için ‘çift inhibitör’ etkisi vardır, diye açıklıyor Rasmus Kjeldsen Jensen.
C3-nanobody kompleksini açıklayan çalışmalara ek olarak, araştırma ekibi, hem farelerden hem de insanlardan alınan serumu kullanılarak birkaç laboratuvar deneyi gerçekleştirdi. Bu sonuçlar, atomik yapıdan gözlemleri teyit etti ve yeni geliştirilen nanobody’lerinin hem insan hem de murin serumunda C3’ün ayrılmasını önlediğini açıkça gösterdi. İkincisi önemlidir, çünkü fareler genellikle hastalık modelleri olarak kullanılır.
“Nanobody aslında tamamlayıcı sistemin doğal olarak işlevini yerine getirdiği fizyolojik koşullar altında çalıştığını gösterdiği için serumdaki deneylerimiz önemlidir. Bu sonuçlar nanobody’nin tamamlayıcı sistemin aşırı aktifleşmesinin neden olduğu hastalıkların tedavisinde kullanılabileceğini göstermektedir. Bir örnek olarak, böbreğin bir kısmı diğer dokularla aynı dereceye kadar korunmaz ve bu durumda bizim nanobody, kompleman tahrikli hastalık ilerlemesini durdurmak için bir aday olabilir, “diyor Gregers Rom Andersen. “Bununla birlikte, bu nanobody , kendi vücudumuzun normalde tamamlayıcıya karşı koruyucu etkilerini önleyebildiğini ve bu nedenle bu nanobody kullanılarak, hastalıkların terapötik tedavisinin olası yan etkilerini çok dikkatli ve titiz bir şekilde değerlendirebilmeliyiz” diyerek sonuçlandırdı. Rom Andersen.
Bu çalışmanın temeli, büyük ölçekli nanobilgileri sistematik olarak geliştirmek ve üretmek için Danimarka’da ilk olan Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü’nden iki Yardımcı Doçent Kasper Røjkjær Andersen ve Nick Stub Laursen tarafından kurulmuştur. Ancak, projedeki itici güç, iki doktora öğrencisi Trine Amalie Fogh Gadeberg ve Rasmus Pihl tarafından nanobyanın karakterizasyonunda yardımcı olan Profesör Gregers Rom Andersen’ın gözetiminde doktora öğrencisi Rasmus Kjeldsen Jensen idi.
Kaynak : phys.org
