Dış Kaynaklı Proje Süreçleri Yönetim Sistemi
Obezite, dünya genelinde önemli sağlık sorunlarından biridir. Beyindeki melanokortin yolakları, obezitedeki kritik rolleri nedeniyle son yıllarda terapötik araştırmaların odak noktası haline gelmiştir ve bu yolaklar, G protein kenetli reseptör (GPKR) ailesindeki melanokortin reseptörleri (MCR) tarafından düzenlenmektedir. GPKR'lerin hücresel mekanizmalarının düzenlenmesi, sağlıklı ve hastalıklı dokularda fizyolojik homeostazın korunmasında önemli bir rol oynamaktadır. Kardiyovasküler hastalıklar, metabolik sendrom ve kanser gelişimi gibi hastalıklar, düzensiz GPKR sinyallemesiyle ilişkilendirilmiştir. Son on yılda yapılan çalışmalar, GPKR'lerin çoklu protein yapıları; örneğin dimer ve oligomer olarak hem hücre membranında hem de hücre içinde, GPKR fonksiyonlarını etkileyerek protein sentezi, hücresel stres yanıtlarını düzenleyerek hücrenin sağlıklı ve hastalıklı formları arasındaki dengeyi sağladığını ortaya koymuştur. Bu nedenle, GPKR'lerin hücresel mekanizmalarının anlaşılması büyük önem taşımaktadır.
GPKR ailesinin bir üyesi olan melanokortin 3 reseptörü (MC3R), özellikle hipotalamusun arkuat çekirdeğinde (ARC), adrenal korteks, melanositlerde yoğun olarak sentezlenirken aynı zamanda hepatositler, over hücreleri gibi diğer vücut hücrelerinde de bulunur. MC3R`ın vücut ağırlığı, enerji dengesi ve gelişim metabolizmasını düzenlenmesinde önemli bir rol oynadığı birçok çalışmada ortaya konulmuştur. MC3R, homodimerizasyon yapabilme kapasitesine sahip olup, aynı zamanda büyüme hormonu salgılatıcı reseptörü 1a (GHSR1a) ile heterodimer yaparak hem vücut ağırlığını hem de gelişim metabolizmasını düzenler. Literatürde, çocukluk çağı obezite hastalarında farklı MC3R varyantlarının tespit edildiği ve bazı varyantların büyüme ve cinsel olgunlaşma üzerindeki etkileri son araştırmalarla ortaya konmuştur. Özellikle, insan Thr6Lys/Val81Ile MC3R varyantı, belirgin şekilde daha düşük yüzey reseptörü bağlanma bölgesi, zayıf sinyal iletimi ve düşük protein üretimi seviyeleri ile kısmi inaktivite göstermektedir. Bu önemli fizyolojik fonksiyonlarına rağmen, yabanıl tip (WT) MC3R ve özellikle obez fenotipe neden olan Thr6Lys/Val81Ile MC3R varyantının dimerizasyon karakterizasyonları ve hangi G proteinleri ile hangi sinyal yolaklarını aktive ettikleri henüz tam olarak aydınlatılmamıştır. Bu mekanizmaların daha detaylı incelenmesinin, MC3R'ın biyolojik işlevlerinin yanısıra obezite ve metabolik hastalıklarla olan ilişkisinin anlaşılmasına önemli ölçüde katkı sağlayacağı öngörülmektedir.
Önerilen projede, literatürde henüz belirlenmeyen WT MC3R'ın farklı liganlar varlığında homo ve GHSR1a ile heterodimerizasyonuyla birlikte, farklı G proteinleriyle (Gαi, Gαs, Gαq, Gα11, Gα12, Gα13) etkileşimlerinin karakterize edilmesi ve hangi ikincil mesajcı sinyal yolaklarının aktive edileceğinin belirlenmesi planlamıştır. Ayrıca, Thr6Lys/Val81Ile MC3R varyantının, farklı ligandlar varlığında homo ve GHSR1a ile heterodimerizasyonunun ve farklı G proteinleri ile etkileşimlerinin incelenmesi hedeflenmektedir. Bu nedenle, MC3R spesifik ligandlar varlığında hem spektral hemde konfokal görüntüleme için Förster Rezonans Enerji Transferi (FRET) tekniği kullanılarak ilk aşamada, WT MC3R’nin homodimerizasyonu ve GHSR1a ile heretodimerizasyonu farklı ligandlar varlığında karakterize edilecektir. Sonraki aşamada, WT MC3R dimerizasyonunun G proteinleri etkileşim karakterizasyonları yapılacak ve etkileşimler, reseptör-reseptör dimerleri ile ilişkilendirilerek incelenecektir. Ayrıca, Thr6Lys/Val81Ile varyantının dimer karakterizasyon farkları, WT MC3R dimer karakteristiği ile karşılaştırılarak belirlenecektir. Projenin amacı, bu reseptörlerin homo ve heterodimerizasyon etkileşimini ve aynı zamanda değişken ligand koşullarında birçok G proteinleriyle etkileşimlerinin incelemesidir. Bu da, MC3R ve dimer oluşturduğu reseptörlerin fonksiyonel rollerine ve sinyal iletimi mekanizmalarına yeni bir bakış açısı kazandıracaktır. Literatürde, özellikle farklı ligandlar kullanılarak reseptör dimerizasyonu ve G proteinleriyle etkileşimi üzerine yapılan araştırmalar hala gelişmekte olan bir çalışma alanıdır.