Kriyo-elektron mikroskopisi olarak bilinen ve molekülleri görüntülemek için kullanılan yenilikçi bir teknik bugüne kadarki en net görüntülerini ortaya koydu ve ilk kez bir proteindeki bireysel atomların görülmesini sağladı.
Kriyojenik-elektron mikroskobunun (kriyo-EM) kullanımıyla atomik seviyede çözünürlük elde ederek, araştırmacılar proteinlerin diğer görüntüleme teknikleriyle kolaylıkla incelenemeyen işleyişlerini daha önce hiç olmadığı kadar detaylı bir şekilde anlayabilecekler.
İki laboratuvar tarafından bildirilen bu önemli ilerleme, kriyo-EM’i proteinlerin 3 boyutlu şekillerini haritalandırmada en etkili araç konumuna getiriyor.
Neticede bu yapılar, araştırmacıların proteinlerin hastalık ve sağlık
durumlarında nasıl işlediğini anlamasına yardımcı olacak ve daha az yan etkisi olan daha iyi ilaçların geliştirilmesine yol açacak. Atomik çözünürlükteki haritalar, bir proteindeki bireysel atomların
pozisyonlarını, yaklaşık 1.2 angstrom seviyesindeki çözünürlükte açıkça ayırt edebilecek kadar kesinler. Bu yapılar özellikle de, enzimlerin nasıl çalıştığını anlamak ve bu bilgileri onların faaliyetlerini engelleyebilecek ilaçları belirlemek için kullanmak açısından faydalılar.
Apoferritin İsimli Bir Protein Üzerinde Çalışıldı
Almanya’daki Max Planck Biyofizik Kimya Enstitüsü ve İngiltere’deki Tıbbi
Araştırma Konseyi Moleküler Biyoloji Laboratuvarı tarafından gerçekleştirilen ve BioRxiv’da yayınlanan iki çalışmada, ekipler kriyo-EM’i atomik bir çözünürlüğe ulaştırmak için apoferritin isimli demir depolayan bir protein üzerinde çalıştılar.
Apoferritinin net görüntülerini elde etmek için farklı teknolojik ilerlemeleri
kullanan araştırmacılar, sonuçta ulaştıkları 1.2 angstrom çözünürlükteki
yapılarının son derece eksiksiz olduğunu ve hem proteindeki hem de onu
çevreleyen su moleküllerindeki bireysel hidrojen atomlarını ayırt edebildiklerini söylüyorlar.
Araştırmacılar farklı teknolojilerin birleştirilerek kullanılması yoluyla,
çözünürlüğün 1 angstrom seviyesine kadar zorlanabileceğini ama bundan daha fazlasının pek mümkün olmayacağını tahmin ediyorlar ve kriyo-EM’in 1 angstrom seviyesinin altına inebilmesinin neredeyse imkansız olduğunu belirtiyorlar.
Araştırmacılar çalışmalarını GABAA reseptörü adı verilen bir protein formu
üzerinde de test ettiler. Genel anestezi ilaçlarının, anksiyete ilaçlarının ve birçok başka ilacın da hedefi olan bu proteini 1.7 angstrom çözünürlükte
görüntülemeyi başaran araştırmacılar, proteinin bazı önemli bölgelerinde daha bile iyi bir çözünürlüğe ulaştılar. Bu sayede, proteinin daha önce hiç görülmemiş olan bazı detayları ortaya çıktı ve bunlar arasında histamin isimli kimyasalın içinde bulunduğu kesecikteki su molekülleri de vardı. Araştırmacılar bu bulgunun ilaç tasarımı için çok önemli olduğunu ve potansiyel olarak daha az yan etkisi olan ilaçların geliştirilmesine yol açabileceğini söylüyorlar.
Orijinal makale: Nature
