in

EntellektüelEntellektüel ÇalışkanÇalışkan HavalıHavalı

SARS-CoV-2 Şeker Katını Nötralize Etme

SARS-CoV-2 Varyantlarının Viral Girişini (Penatürasyon’unu) Önleyen İki Şeker Bağlayıcı Protein Molekülü Tespit Etmişlerdir.

Giriş

Bilim insanları yaptıkları araştırmalar sayesinde dolaşım sistemine karışmış SARS-CoV-2 varyantlarının viral girişini (penatürasyonunu) önleyen iki şeker bağlayıcı protein molekülü tespit etmişlerdir. Avusturya Bilimler Akademisi Moleküler Biyoteknoloji Enstitüsü IMBA’daki bilim insanları tarafından yönetilen ekip ve araştırma, pan-varyant terapötik müdahaleler için potansiyele sahip virüsün “Aşil topuğunu” keşfetmişlerdir. Araştırmadan elde edilen bulgular EMBO dergisinde yayınlandı.

Şu anda devam eden küresel çaptaki COVID-19 pandemisinde, SARS-Cov-2 virüsünün yayılmasını önleyebilmek için ve virüsü tamamen kontrol altına alabilmek için yeni yollar bulmak ve yeni stratejiler geliştirmek önem ihtiva etmektedir. Bu yüzden araştırmacılar koronavirüsün konak hücreye girişini sağlayan spike (S) proteinine odaklanmışlardır.

Virüsün enfektivitesi ile ilişkili olan anjiyotensin dönüştürücü enzim 2 (ACE2) ile S proteininin arasındaki bağlantıyı çözümleyebilmek için çalışmalar yapılmıştır. S proteini virüs için önem arz etmektedir çünkü virüsün çoğalıp yayılması için bir kamuflaj görevi üstlenmektedir. Bu yüzden virüs, immün sistemin yanıtından veya tepkisinde kaçmak için S proteinine ait belirli bir bölgesinde bir şeker kat oluşturabilmek için glikosilasyon mekanizmasını gizlenmek için kullanmaktadır.

Kurdu Koyun Postundan Görmek

IMBA grup lideri ve aynı zamanda British Columbia Üniversitesi (UBC), Vancouver, Kanada’daki Yaşam Bilimleri Enstitüsü’nün direktörü Josef Penninger’in ve araştırma ekibi hemen bir bariz sorunun üzerinde durdular. Şeker bağlayıcı proteinler olan lektinler ne olacak? Ph.D. ve aynı zamanda çalışmanın eş yazarlarından olan David Hoffmann, lektinlerin şeker kaplı S proteininin yeni etkileşim ortaklarını bulmamıza yardımcı olabileceğini sezgisel olarak düşündüklerini dile getirmiştir. SARS-CoV-2 S proteininin glikosilasyon bölgeleri, dolaşım sistemindeki varyantlar arasında yüksek oranda korunmuştur. Böylece, bu glikosilasyon bölgelerini bağlayan lektinleri tanımlayarak, araştırmacılar sağlam terapötik müdahaleler geliştirme yolunda ilerlemektedirler.

Araştırma ekibi 140 memeli seçkisinden kütüphane oluşturup, test ederek çalışmalarına devam etmişlerdir. Test esnasında iki tanesinin S proteinine bağlandıklarını tespit etmişlerdir: Clec4g ve CD209c. Penninger laboratuvarında bu çalışmanın yazarlarından olan ve doktora sonrası araştırmacı olan Stefan Mereiter, virüsün koruyucu katmanını bağlayıp virüsün hücre içerisine girmesini engelleyen araçlarının olduğunu bildirmiştir.

SARS-CoV-2’nin Aşil topuğunun keşfine kadar giden yolda birçok sayıda gelişmiş teknikler kullanılmıştır. Avusturya’daki Linz Üniversitesi Biyofizik Enstitüsü’nden Peter Hinterdorfer ile işbirliği yapan ve beraber çalışan araştırma ekibi lektin molekülünün S proteinine nasıl bağlandığının ayrıntılı analizini yapabilmeleri için yüksek teknolojili biyofiziksel yöntemler ve teknikler kullanmışlardır. Yapılan detaylı analiz çalışmalarından sonra bilim insanları lektin ile S proteininin hangi bağlanma kuvvetleri ile kaç tane bağın oluştuğunu rapor etmişlerdir. Ayrıca Clec4g ve CD209c’nin ne tür şeker bağlarına bağlandıkları da teyit etmişlerdir.

Terapötik Müdahaleler Ufukta

Araştırma ekibi, iki lektin molekülünün S proteini N-glikan bölgesinin N343’e bağlandığını keşfetmişlerdir. Bu bölge S proteini için önemlidir ve hiçbir bulaşıcı virüs varyantında kaybolmamaktadır. Esasen bu glikosilasyon bölgesinin kaldırılması ya da silinmesi S proteinini kararsız hale getirmektedir. N343 bölgesine sahip mutasyona uğramış diğer varyantların da bulaşıcı olmadığı gösterilmiştir. Stefan Mereiter bu iki lektin molekülünün S proteini için gerekli olan glikan bölgesine bağlandığını bildirerek, glikan bölgesinden yoksun mutant virüslerin ortaya çıkmasının da pek olası olmadığını aktarmıştır.

Ve olay burada bitmemektedir. Araştırma ekibinin elde ettiği bulgular oldukça heyecan vericidir çünkü iki lektin molekülünün bağlanması ile akciğer hücrelerindeki SARS-CoV-2 enfektivitesini de azalttığı görülmüştür. Josef Penninger ve araştırma ekibinin elde ettiği bu bulgular sayesinde SARS-CoV-2’ye karşı par-varyantı terapötik müdehaleler için umut vaad etmektedir.

Josef Penninger bu yaklaşımın üst düzey klinik çalışmalarda test ettikleri ilaç adayı olan “APN01” (Aperion Biologics) mekanizması ile mukayese edildiğini aktarmaktadır. Bu, insan hücrelerindeki ACE2 reseptörüne S proteininin bağlanmasıdır. İlaç adayı S proteinine müdehale ettiği zaman hücreye açılan kapılar kapanarak, proteini bloke etmektedir. Buna ek olarak Penninger; doğal olarak meydana gelebilen memeli lektinlerini tanımladıklarını da söylemektedir.

Kaynak: https://phys.org/news/2021-08-neutralizing-sars-cov-sugar-coat.html

Görsel Kaynak: https://phys.org/news/2021-08-neutralizing-sars-cov-sugar-coat.html

İleri Okuma İçin: David Hoffmann et al. Identification of lectin receptors for conserved SARS-CoV-2 glycosylation sites. EMBO J. 2021 Aug 10:e108375.

Editör: Meryem GÖKOĞLU

Ne düşünüyorsunuz?

12 Points
+ Oy - Oy

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir