Kaideyi bozan türden: Non-ribozomal proteinler

Proteinler, vücudun temel taşı; dokuların, organların yapısını oluşturan birincil moleküldür. Haliyle, önemi bu kadar büyük olan bu maddenin üzerine sistemli ve önemli çalışmalar, tarih boyunca kendini göstermektedir. Bu çalışmalar bize hep protein üretim yerinin ribozom olduğunu göstermiştir. Genetik bilgiyi taşıyan DNA, ondaki bilgiye göre üretilen mRNA ve mRNA’daki bilgiye göre aminoasitleri taşıyıp birleştiren tRNA… Her ne kadar bu bilgi doğru olup vücuttaki proteinler üretimlerini çoğunlukla ribozoma borçlu iken, 1950’lerde ribozomal olmayan proteinlerle ilgili de bilgiler ortaya çıkmaya başlayıp bu konuya ikinci bir bakış açısı getirmiştir.

İrem Karabayır

Her ne kadar bu bilgi doğru olup vücuttaki proteinler üretimlerini çoğunlukla ribozoma borçlu iken, 1950’lerde ribozomal olmayan proteinlerle ilgili de bilgiler ortaya çıkmaya başlayıp bu konuya ikinci bir bakış açısı getirmiştir.

Bakteriler, mantarlar veya ilkel ökaryotlar tarafından ikincil metabolit olarak üretilen bu peptit yapıları, özellikle sağlık alanı başta olmak üzere birçok biyoteknolojik alanda kendini göstermektedir. Vücutta doğal olarak non-ribozomal peptit sentaz (NRPS) enzimleri tarafından üretilen bu yapılar, sağlık alanında kullanılmak üzere tedavi edici ilaçları oluşturmak amacıyla sentetik olarak da üretilebilmektedir. Ancak biyoteknolojik gelişmelerinden bahsetmeden önce bu enzimin yapısını incelemek ve ürettiği peptit maddelerini konuşmak daha yerinde olacaktır.

Non-ribozomal proteinler, kanserden enfeksiyonlara birçok alanda hizmet vermektedir.

Non-ribozomal peptit sentazlar, birden fazla modüler yapıdan oluşan devasa moleküllerdir. Bu modüler yapıdaki bazı ajanlar, normalde ribozom ve tRNA tarafından gerçekleştirilen aminoasitleri tanıma ve doğru sıraya sokup, aralarında kovalent bağ kurarak birleştirme görevini üstlenirler. Bu sayede ribozoma gerek kalmadan, görece kısa zincirli peptit yapılar oluşturulmuş olur. Genellikle halkalı yapıya sahip olan bu peptit zincirleri, belli başlı modifikasyon işlemlerinden geçerek D konfigürasyona sahip beta proteinlere dönüştürülürler. En çok bilinen örnekleri olan N-β-alanildopamin ve N-β-alanylhistamin, NRPS’ler tarafından üretilen makromoleküllerdir. N-β-alanildopamin, böceklerde vücut sağlamlığının sağlanmasına ve dopamin seviyesini düzenleyerek davranışsal etkilerin kontrol edilmesine yaramaktadır. N-β-alanylhistamin ise özellikle nörotransmitter salgı kontrolü ile önemli bir nörotransmitter olan histaminin regülasyonunda görev alır.

Kanser tedavisinde kullanılan ve kanser hücresinin DNA’sına saldıran antitümör ajanlarının üretiminde veya parazitik mantarların eliminasyonu için kullanılan ajanlarda kullanımı oldukça yaygındır.

Metabolik olarak birçok alanda kendini gösteren bu yapıların, sağlık alanındaki işlevlerinden de bahsetmiştik. Non-ribozomal proteinler, kanserden enfeksiyonlara birçok alanda hizmet vermektedir. Penisilin gibi birçok antibiyotiğin sentetik olarak üretiminde; özellikle nakil ameliyatlarının sonunda, hastanın vücudu organı reddetmesin diye kullanılan bağışıklık baskılayıcı ilaçların üretiminde; kanser tedavisinde kullanılan ve kanser hücresinin DNA’sına saldıran antitümör ajanlarının üretiminde veya parazitik mantarların eliminasyonu için kullanılan ajanlarda kullanımı oldukça yaygındır. Teknolojinin de gelişmesiyle, hayatın her alanında iyice kendini gösteren sentetik üretimler, bahsettiğimiz ribozomal olmayan proteinlerin üretimi alanında da kendini göstermiş ve önemli başarılara imza atmıştır.