NBCn2 proteini, beyindeki sinir hücrelerinin çalışmasında rol oynayan ve hücrelerdeki asit-baz dengesinin düzenlenmesine yardımcı olan taşıyıcı bir protein olarak biliniyor. Ancak bu proteini kodlayan gende meydana gelen mutasyonlar, insanlarda beyin gelişimini engelleyen bozukluklara yol açabiliyor. Deneysel çalışmalar, proteinin sinir hücrelerinin aktivitesindeki rolünün anlaşılmasının epilepsi gibi nörolojik hastalıkların tedavisinde yararlı olabileceğini gösteriyor.
Mount Sinai Icahn Tıp Fakültesi öncülüğündeki araştırmacılar, NBCn2’nin yapısını ilk kez detaylı inceledi. Araştırmacılar, proteinin beyindeki sinir hücrelerinin çalışmasını etkileyen sodyum ve bikarbonat iyonlarını nasıl taşıdığını ortaya çıkardı.
NBCn2’yi engelleyen bileşikler geliştirildi
Araştırmacılar, NBCn2 proteinin çalışmasını engellemek için bileşikler geliştirdi ve laboratuvar ortamında test etti. Deney için kullanılan fare beyin ve dokularında bileşiklerden bir tanesinin nöronlar arasındaki elektriksel sinyalleri azalttığı görüldü.
Araştırmanın ortak yazarlarından Bin Zhang, “İlk kez farmakolojik olarak bu taşıyıcıyı kontrol edebildik ve direkt olarak nöronal aktivitede etkilerini inceledik. Bu bize NBCn2’nin nörolojik hastalıklara katkısını incelememiz için bir cesaret verdi.” dedi.
Araştırmacılar, proteinin yapısını incelemek için bilgisayarlarla milyonlarca olası bileşiği taradı. Aday bileşikler hücrelerde ve fare beyin dokularında değerlendirildi.
Beklenmedik iyon bağlanması tasarımı
Araştırmacılar aynı zamanda NBCn2’nin sodyum ve bikarbonat iyonlarına nasıl bağlandığına dair beklenmedik detaylar fark etti. NBCn2’nin sodyum ve bikarbonat iyonlarını bağlama şeklinin benzer taşıyıcı proteinlerden farklı olduğu görüldü. Araştırmacılara göre bu durum, birbirine yakın taşıyıcı proteinlerin bile farklı mekanizmalarla çalışabileceğini gösteriyor.
Çalışmanın baş yazarı Dr. Shifan Yang, “En şaşırtıcı bulgulardan biri NBCn2’nin daha önce benzer proteinlerde görmediğimiz bir substrat bağlanma mekanizmasını kullanması oldu. Bu gelişme, gelecekte daha seçici ilaçların geliştirilmesine yardımcı olabilir.” dedi.
Bulguların, epilepsi başta olmak üzere nörolojik hastalıkların daha iyi incelenmesine katkı sağlayabileceği düşünülürken, çalışmada geliştirilen bileşiklerin henüz erken aşamada olduğu, hastalarda kullanıma hazır olmadığı vurgulandı.
Araştırmacıların keşfedilen yeni bileşikler için resmi patent başvurusunda bulunduğu aktarıldı. Bu bileşikler üzerinde çalışmaya devam edilirken NBCn2’nin nörolojik hastalıkları etkileyip etkilemeyeceği araştırılıyor.
Kaynak: Nature Communications