Lizozomal Neu1 ve Neu4 sialidazın yağ metabolizmasındaki biyolojik rolü: Lipidom analizi

Abstract

Sialidazlar glikolipid ve glikoproteinlere bağlanmış sialik asitleri uzatlaştırarak çeşitli hücresel olayları kontrol eden glikohidrolitik enzimlerdir. Memeli hücrelerinde genetik olarak 4 farklı sialidaz enzimi tanımlanmıştır. Bunlar lizozomal (Neu1), sitosolik (Neu2), hücre zar sialidazı (Neu3) ve lizozomal/mitokondrial sialidaz (Neu4) olarak isimlendirilirler. Neu4 sialidaz ilk kez klonlanarak biyokimyasal özellikleri çalışılmış ve in vitro şartlarda lizozomal sialidaz Neu4’ün asitik pH’da GM2 gibi glikolipid grubundaki gangliosidlere karşı aktivitesi olduğunu gösterilmiştir (V Seyrantepe et al, J Biol Chem, 2004). Yaptığımız bir çalışmada lizozomal bir depo hastalığı olan Tay-sachs hastalarına ait nöroglia hücre hatlarına Neu4 sialidaz aktarılmış ve lizozomlarda biriken GM2 gangliosid’inin Neu4 sialidaz tarafından yıkıldığı ve hücre lizozomlarında görülen patolojiyi düzeldiği gösterilmiştir (V Seyrantepe et al, Hum Mol Genet, 2008). Daha önce yapılan benzer bir çalışmada ise lizozomal Neu1 sialidaz’ın nöroglia hücrelerindeki patolojik bulguları azalttığı rapor edilmiştir. In vitro şartlarda Neu4 ve Neu1 sialidaz enzimlerinin GM2 gangliosid’ini yıktığı bilinmekle birlikte, in vivo olarak Taysachs hastalığı fare modelinde (Hexa-/-) gangliosid yıkım yolağında bu iki sialidazın birlikte nasıl bir rol oynadığı bilinmemektedir. Bu amaçla öncelikle Neu4 ve Neu1 sialidaz eksikliği olan fareler (Neu4-/- ve Neu1-/-) yaratılmış ve β-hekzosaminidaz A eksikliği olan Tay-sachs fare modeli (Hexa-/-) ile çiftleştirilerek önce Hexa-/-Neu4-/- ile Hexa-/-Neu1-/- ve daha sonrada üçlü enzim eksikliği olan fare modeli (Hexa-/-Neu4-/-Neu1-/-) elde edilmiştir. Sialidaz enzimlerinin yağ metabolizmasındaki rolünü daha iyi anlamak amacı ile kütle spektrometre kullanılarak bu farelerden daha önce elde edilen yağ özütleri ve oluşturulmuş deri fibroblast hatlarındaki yağ profilleri çıkarılmıştır. Kütle spektrometre kullanılarak ‘Lipidomics: Lipidom analizi olarak adlandırılan yağ profillendirme çalışmalarına Danimarka’lı uzman araştırmacı ile ülkemizde ilk kez başlanmıştır. Elde edilen sonuçlar ölümcül bir çocukluk çağı hastalığı olan Tay-sachs hastalığının patolojisinin daha iyi anlaşılmasını ve yağ metabolizmasının düzenlenmesinde rol oynayan Neu1 ve Neu4 sialidaz enzimlerinin hedeflendiği yeni ilaç ve tedavi yöntemlerinin geliştirilmesine öncelik edecektir.