Sıra Dışı Bir Molekül: Kollinolakton
Fotoğraf: Kollinolaktonun kimyasal yapısı. Kredi: Tübingen Üniversitesi
Tübingen Üniversitesi Organik Kimya Enstitüsü’nden Profesör Stephanie Grond liderliğindeki uluslararası bir araştırma ekibi, doğal kollinolakton maddesinin sinir hücreleri üzerinde yapay olarak indüklenen stresi azalttığını ve onları nörodejeneratif hastalıklarda meydana gelen hasarlardan koruduğunu buldu. Kollinolakton toprak bakterilerinden izole edilir ve kimyasal yapısı Asya’nın şifalı bitkisi Ginseng ‘in köklerindeki bakterilerden izole edilen rizolutin ile aynıdır. Geçtiğimiz yıl, Koreli bir araştırma ekibi hayvan deneylerinde rizolutinin, Alzheimer hastalığına özgü olan sinir hücrelerinin etrafındaki protein kümelerini çözebildiğini keşfetti. Profesör Grond ve ekibinin çalışması Angewandte Chemie dergisinde yayınlandı.
Alzheimer’ın neden olduğu demans, merkezi sinir sisteminin sinir hücrelerinin kademeli olarak yok edildiği nörodejeneratif hastalık vakalarının yüzde 50 ila 75’ini oluşturur. Henüz tedavi edilemeyen bu hastalığın tipik bir örneği, beyindeki sinir hücrelerinin dışında yanlış katlanmış amiloid beta proteinleri ve karışık tau proteinlerinden oluşan hatalı biçimlendirilmiş protein birikintileridir. Alzheimer plaklarını çözme yetenekleri için 2003’ten beri klinik olarak test edilen yüzden fazla aday bileşiğin çoğunun işe yaramaz olduğu kanıtlandı. Stephanie Grond, “Bu nedenle araştırma, yeni kimyasal yapılar aramak zorundadır. Kollinolakton ilginç bir moleküldür, çünkü halkaların nadir 6-10-7 kombinasyonuna sahip üç bağlantılı halkadan oluşan sıra dışı karbon iskeleti, temelde onu daha önce test edilmiş maddelerden farklı kılmaktadır” dedi.
Kimyasal yapıların karşılaştırılması
Kollinolakton, 20 yıldan daha uzun bir süre önce toprak bakterisi Streptomyces collinus’tan izole edilmiştir. Diğer bakteri veya mantarlara karşı antimikrobiyal aktivite göstermediğinden, o dönemde farmasötik amaçlarla daha fazla araştırılmamıştır. Araştırma ekibi, yakın zamanda yeniden tanımlanan rizolutini kollinolakton ile karşılaştırdığında, her iki maddenin de yapısında aynı karbon iskeletinin olduğunu bulmuştur. Çalışmanın ilk yazarı ve Grond’un araştırma grubunda doktora öğrencisi olan Julian Schmid, “Rizolutin hakkında daha önce yayınlanmış verileri yeniden değerlendirdik ve kimyasal yapıyı düzelttik. Doğru yapının kollinolakton ile aynı olduğu ortaya çıktı” şeklinde açıkladı. Bir sonraki adımda, mikrobiyoloji araştırmacıları, Streptomyces bakterilerindeki hangi gen kümelerinin kollinolakton üretiminden sorumlu olduğunu analiz etti. Daha sonra, maddeyi daha büyük miktarlarda üreten ve böylece daha fazla çalışmayı mümkün kılan bir Streptomyces türünü genetik olarak tasarladılar.
Araştırmacılar, kollinolaktonun kimyasal türevlerini ürettiler ve temel yapıda çeşitli yan grupları modifiye ettiler. Tüm bu maddeler, yapay olarak stres altına alınan nöronlar üzerindeki etkileri açısından laboratuvarda test edildi. Grond, “Yalnızca değiştirilmemiş doğal madde kollinolakton, sinir hücreleri üzerinde koruyucu etkiye sahipti” dedi. Bu, laboratuvar ve hayvan testlerinde Alzheimer hastalığında tipik olan plakları çözebilen rizolutinin önceden kanıtlanmış etkisinden oldukça bağımsız olarak görülmelidir. Araştırma ekibine göre, bu sonuçlar kollinolakton için eşit sayılabilir. Grond, “Tüm bunlar, kollinolaktonu Alzheimer ilaçlarının geliştirilmesinde kullanılabilecek bir madde adayı olarak ilginç kılmaktadır. Bunun nedeni, rizolutin ile yapılan hayvan testlerinin, maddenin memeli beynine girebileceğini ve oradaki sinir hücrelerine etki edebileceğini göstermesidir” dedi ve ekledi, “Şimdi daha ileri aşamalardaki testler, kollinolaktonun ilaç olarak geliştirilip geliştirilemeyeceğini göstermelidir.”
Kaynak: phys.org
