Protein Katlanması ve Topakları

PROTEİN KATLANMASI: İYİ, KÖTÜ VE ÇİRKİN

–Harvard Organizma ve Evrimsel Biyoloji Bölümü’nde 4. sınıf doktora öğrencisi -Kerry Geiler

Proteinleri genellikle yediğimiz yiyeceklerdeki besinler veya kasların ana bileşeni olarak düşünürüz, ancak proteinler aynı zamanda çeşitli ve hayati işler yapan hücrelerin içindeki mikroskobik moleküllerdir.

Bir proteinin işlevi şekline bağlıdır ve protein oluşumu ters gittiğinde, ortaya çıkan şekilsiz proteinler, proteinlerin önemli işlerini ihmal etmesi durumunda, hücrelerin içinde yapışkan, yığılmış bir karmaşa oluşturarak değişen sorunlara neden olur.

Protein oluşumu hataya açık bir süreçtir ve yol boyunca yapılan hatalar bir dizi insan hastalığına bağlanmıştır.

Proteinlerin geniş dünyası:

Tipik bir insan hücresinde 20.000 ila 100.000’den fazla benzersiz protein türü vardır.

Neden bu kadar çok?

Proteinler hücrelerin beygirleridir. Her biri ustalıkla belirli bir görevi yerine getirir. Bazıları yapısaldır, örneğin kas hücrelerine veya uzun ince nöronlara sertlik ve stabilite verir. Diğerleri belirli moleküllere bağlanır ve onları yeni yerlere gönderir ve yine diğerleri hücrelerin bölünmesine ve büyümesine izin veren reaksiyonları katalize eder.

İşlevdeki bu çeşitlilik ve özgüllük zenginliği, proteinlerin görünüşte basit bir özelliği sayesinde mümkün olur: katlanırlar.

Proteinler fonksiyonel bir şekle katlanır

Bir protein, hücrede amino asit adı verilen ortalama 300 yapı taşından oluşan uzun bir zincir olarak başlar. 22 farklı amino asit türü vardır ve bunların sıralaması protein zincirinin kendi üzerine nasıl katlanacağını belirler.

Katlanırken, genellikle önce iki tür yapı oluşur. Protein zincirinin bazı bölgeleri, “alfa sarmalları” adı verilen oluşumlara sarılırken, diğer bölgeler, bir kağıt yelpazesinin kıvrımlarına benzeyen “beta tabakaları” adı verilen zikzak desenlere katlanır. Bu iki yapı, daha karmaşık yapılar oluşturmak için etkileşime girebilir. Örneğin, bir protein yapısında, birkaç beta yaprağı, bir ucundan dışarı çıkan birkaç alfa sarmalıyla içi boş bir tüp oluşturmak üzere kendilerini sarar.

Bu karmaşık yapılar, proteinlerin hücrede çeşitli görevlerini yerine getirmelerine izin verir.

• Bazı proteinler bir hücre zarına gömüldüğünde, hücrelerin içine ve dışına doğru trafiğe izin veren bir tünel oluşturur.
• Bazı proteinler, kilit ve anahtar gibi belirli bir moleküle bağlanmak için mükemmel şekilde şekillendirilmiş “aktif bölgeler” adı verilen ceplere sahip şekiller oluşturur.

Proteinler, aynı temel yapı taşlarından oluşmalarına rağmen, farklı şekillere katlanarak çok farklı roller üstlenebilirler.

Bir benzetme yapmak gerekirse, tüm araçlar çelikten yapılmıştır, ancak bir yarış arabasının şık şekli yarışları kazanırken, bir otobüs, damperli kamyon, vinç veya zamboni’nin her biri kendi benzersiz görevlerini yerine getirecek şekilde şekillendirilmiştir.

Protein katlanması neden bazen başarısız olur?

Katlama, bir proteinin işlevsel bir şekil almasına izin verir, ancak bazen başarısız olan karmaşık bir süreçtir. Protein katlanması üç ana nedenden dolayı yanlış gidebilir:

1- Bazı insanlar, protein zincirindeki bir amino asidi değiştiren ve belirli bir proteinin tercih edilen kıvrımını veya “doğal” durumunu bulmasını zorlaştıran bir mutasyona sahip olabilir. Bu, örneğin kistik fibroz veya orak hücreli anemiye yol açan kalıtsal mutasyonlar için geçerlidir. Bu mutasyonlar, belirli bir proteini kodlayan DNA dizisinde veya “gende” bulunur. Bu nedenle, bu tür kalıtsal mutasyonlar yalnızca o belirli proteini ve ilgili işlevini etkiler.

2: Öte yandan, protein katlanma başarısızlığı, birçok proteini etkileyen devam eden ve daha genel bir süreç olarak görülebilir. Proteinler yaratıldığında, uzun amino asit zincirlerini oluşturmak için DNA’dan gelen talimatları okuyan makine hata yapabilir. Bilim adamları bu makinenin, yani ribozomun, her 7 proteinden 1’inde hata yaptığını tahmin ediyor. Bu hatalar, ortaya çıkan proteinlerin düzgün bir şekilde katlanma olasılığını azaltabilir.

3: Bir amino asit zincirinde herhangi bir mutasyon veya hata olmasa bile, proteinler %100 doğru bir şekilde katlanmadığı için yine de tercih edilen kıvrım şekline ulaşamayabilir. Asitlik ve sıcaklık gibi hücredeki koşullar organizmanın alışkın olduğu koşullardan farklıysa, protein katlanması daha da zorlaşır. (Bu değişim yaratan koşullara ağır metalleri ve çevresel diğer kimyasal zehirleride ekleyebiliriz)

Protein katlanmasındaki bir başarısızlık, bilinen birkaç hastalığa neden olur ve bilim adamları, daha birçok hastalığın katlanma problemleriyle ilişkili olabileceğini varsayıyorlar.

Proteinleri düzgün bir şekilde katlanmadığı zaman hücrelerde meydana gelen tamamen farklı iki problem vardır.

• “İşlev kaybı”olarak adlandırılan bir tür sorun, belirli bir protein yeterince katı olmadığında ortaya çıkar ve belirli bir işi yapmak için gereken “uzmanlaşmış işçi” eksikliğine neden olur.

Örneğin, uygun şekilde katlanmış bir proteinin, bir toksini bağlayacak ve onu daha az toksik yan ürünlere dönüştürecek şekilde mükemmel şekilde şekillendirildiğini hayal edin. Yeterli miktarda uygun şekilde katlanmış protein olmadığında, toksinler zarar verici seviyelere ulaşacaktır. 

Başka bir örnek olarak, bir protein, hücrenin onu enerji için kullanabilmesi için şekeri metabolize etmekten sorumlu olabilir. Fonksiyonel durumunda yeterli protein yoksa, hücre enerji eksikliğinden dolayı yavaş sorun olacaktır. Bu durumlarda hücrenin hasta olmasının nedeni, belirli, uygun şekilde katlanmış, işlevsel bir proteinin eksikliğinden kaynaklanır. 

Kistik fibroz, Tay-Sachs hastalığı, Marfan sendromu ve bazı kanser türleri, belli bir tür protein işini yapamadığında ortaya çıkan hastalıklara örnektir.

On binlerce protein arasından bir tanesinin bu kadar önemli olabileceğini kim bilebilir ki?

• Yanlış katlanan proteinler, proteinin işlevinden bağımsız olarak hücrenin sağlığını da etkileyebilir. Proteinler fonksiyonel durumlarına katlanamadığında, ortaya çıkan yanlış katlanmış proteinler, kalabalık hücresel ortam için elverişsiz şekillere dönüşebilir. Çoğu protein, çekirdeklerinin derinliklerine gömdükleri yapışkan, “sudan nefret eden” amino asitlere sahiptir. Yanlış katlanmış proteinler, aşırı duygusal bir karamel merkezini ortaya çıkarmak için ezilmiş çikolata kaplı bir şeker gibi, bu iç kısımları dışarı taşır. Bu yanlış katlanmış proteinler genellikle birbirine yapışarak “yapışkan protein topakları” adı verilen kümeler oluşturur.

Bilim adamları, yanlış katlanmış proteinlerin birikiminin;

• Alzheimer,
• Parkinson,
• Huntington ve
• Lou Gehrig (ALS) hastalığıda dahil olmak üzere çeşitli nörolojik hastalıklarda rol oynadığını varsayıyorlar.
• Deli dana hastalığı olarak da bilinen Creutzfeldt-Jakob hastalığındaki “prion” proteini, yanlış katlanmış bir proteinin haydut haline gelmesinebir örnektir. Bu protein sadece geri döndürülemez şekilde yanlış katlanmış olmakla kalmaz, aynı zamanda diğer fonksiyonel proteinleri de bükülmüş durumuna dönüştürür.

Hücrelerimiz kendilerini yanlış katlanmış proteinlerden nasıl korur?

Son araştırmalar, protein yanlış katlanmasının hücrelerin içinde sıklıkla meydana geldiğini göstermektedir. Neyse ki, hücreler bu sorunla başa çıkmaya alışkındır ve anormal protein oluşumlarını yeniden katlamak veya yok etmek için çeşitli sistemlere sahiptir.

Şaperonlar böyle bir sistemdir. Uygun şekilde adlandırıldıklarında, proteinlere katlanma süreci boyunca eşlik ederler, bir proteinin düzgün bir şekilde katlanma şansını arttırır ve hatta bazı yanlış katlanmış proteinlere yeniden katlanma fırsatı verir. İlginç bir şekilde, şaperonların kendileri proteinlerdir! Pek çok farklı türde şaperon vardır. Bazıları özel olarak bir tür protein katlanmasına yardımcı olurken, diğerleri daha genel davranır. Bazı şaperonlar büyük içi boş odacıklar şeklindedir ve proteinlere diğer moleküllerden izole edilmiş ve içinde katlanacakları güvenli bir alan sağlar. Bir hücre, protein katlanmasını zorlaştıran yüksek sıcaklıklar veya diğer koşullarla karşılaştığında, birkaç şaperon üretimi artar, böylece bu şaperonlara “ısı şoku proteinleri” takma adı verilir.

Yanlış katlanmış proteinlere karşı başka bir hücre savunma hattına proteazom denir. Yanlış katlanmış proteinler hücrede kalırsa, proteinleri çiğneyen ve onları küçük amino asit parçaları olarak tüküren bu makine tarafından yok edilmek üzere hedeflenirler. Proteazom, hücrenin daha fazla protein yapmak için amino asitleri yeniden kullanmasına izin veren bir geri dönüşüm merkezi gibidir. Proteazomun kendisi tek bir protein değil, birlikte hareket eden birçok proteindir. Proteinler, önemli hücresel fonksiyonlara sahip daha büyük yapılar oluşturmak için sıklıkla etkileşime girer. Örneğin, bir insan sperminin kuyruğu, spermi ileriye doğru iten karmaşık bir döner motor oluşturmak için birlikte çalışan birçok protein türünden oluşan bir yapıdır.

Protein katlanması ve yanlış katlanması hakkında gelecekteki araştırmalar:

• Neden bazı yanlış katlanmış proteinler şaperonlar ve proteazom gibi sistemlerden kaçabiliyor?
• Yapışkan yanlış katlanmış proteinler nasıl yukarıda sıralanan nörodejeneratif hastalıklara neden olabilir?
• Bazı proteinler diğerlerinden daha sık yanlış katlanır mı?

Bu sorular, temel protein biyolojisini ve protein katlanması ters gittiğinde ortaya çıkan hastalıkları anlamaya çalışan mevcut araştırmaların ön saflarında yer almaktadır.

Proteinlerin geniş dünyası, çok çeşitli şekilleriyle, hücrelere yaşamın var olmasına ve çeşitliliğine izin veren yetenekler bahşeder (örneğin, göz, deri, akciğer veya kalp hücreleri arasındaki farklılıklar ve türler arasındaki farklılıklar).

Belki de bu nedenle, “protein” kelimesi, “birincil öneme sahip” anlamına gelen Yunanca “protas” kelimesinden gelmektedir.

Daha fazla bilgi için:

Muhteşem çok sayıda protein şeklinin bir video tasviri:

< http://multimedia.mcb.harvard.edu/ >

Protein katlanmasında son gelişmeler:

< http://www.scientificamerican.com/blog/post.cfm…

ALS ile ağır metaller ve protein topakları arasındaki doğrudan moleküler mekanizmayı öğrenmeye hazır mısınız?

Ağır metaller, özellikle kurşun, cıva ve selenyum, ALS (Amyotrofik Lateral Skleroz) riski ile ilişkilendirilmiştir.

• Yapılan bir çalışmada, bu metallerin TDP-43 proteininin nükleer granüller halinde birikmesine neden olduğu ve nükleer TDP-43 kaybına yol açtığı bulunmuştur.

• Kurşun ve metil cıva, nöronlarda TDP-43’ün homeostazını bozarak bu proteinin transkript seviyelerinde ve ekleme aktivitesinde artışa neden olur.

• Bu durum, TDP-43’ün faz ayrılmasıyla ilişkilidir ve metal toksinlerin nöronlarda çözünmez TDP-43 birikimine neden olduğu gösterilmiştir.

• Bu bulgular, ALS’nin çevresel risk faktörleri olan ağır metaller ile ALS’de biriken TDP-43 proteini arasındaki doğrudan moleküler bağlantıyı ortaya koymaktadır.

Ağır metaller ile ALS hastalarında biriken TDP-43 proteini arasındaki doğrudan moleküler bağlantının gösterilmesi: ALS’den iyileşmek için AĞIR METAL TESTLERİ ve ŞELASYONUNUN ZARURİ olduğunu ifade eder.

https://detoks.org.tr/10-000den-fazla-amalgam-ve-als-baglantili-hasta-vakasindan-bir-kaci/

Ağır Metal – Mineral Testleri Ve Yorumları, Detoks Ve Kaçınılması Gereken Destekler İçin, İhtiyacı Olanlara Naturopatik Eğitim Ve Danışmanlık Verilmektedir.

Sevgi Kaya

Mimar – DEÜ Mimarlık Fakültesi – Artı Bodrum Mimarlık Mühendislik Ve İnşaat Ltd. Şti

Mineral Master – İntelligent Nutrition Canada

Ağır metal zehirlenmesi ve Kronik Toksisite – Bütüncül Tıp Okulu

Naturopati – Apiterapi Uzmanı -Riccon Academy Switzerland

DEÜ Mimarlık Fakültesi mezunu, 30 yıllık mimar ve sağlık eğitimleri almış bir uzmandır. Mineral Master olarak doğal besinler ve detoks yöntemleri ile sağlık koşullarını iyileştirmeyi hedefler.

https://detoks.org.tr/bozulan-saglik-kosullarinizi…/

Daha fazla bilgi için detoks.org.tr adresini ziyaret edebilirsiniz..