Protein Katili Moleküller İçin ışıkla Aktif Hale Gelen Kafesler Oluşturuldu

Fotokilitli RuPHOTAC’lerin genel tasarımı. Kaynak: Phoebe Glazer

Araştırmacılar, protein parçalayan ilaç moleküllerini düşük enerjili kırmış ışığa maruz kalana kadar inaktif tutan moleküler bir “kafes” oluşturdu. RuPHOTACs olarak adlandırılan bu teknoloji, bu moleküllerin ne zaman ve nerede aktif hale geldiğini kontrol ederek, bilim insanlarının istenmeyen etkileri sınırlarken belirli proteinleri yok eden tedaviler geliştirmelerine yardımcı olabilir.

Araştırma, Nature Communications dergisinde yayımlandı.

Protein yıkımı hassas kontrol gerektiriyor

Protein parçalayan teknoloji, ilaç tedavileri için potansiyel olarak dönüştürücü bir yaklaşım temsil ediyor. PROTAC’ler (PROteolysis-TArgeting Chimeras ya da protein yıkımı hedefleyen şimeralar), ilginç bir proteinle aynı anda bağlanarak ve bu proteinin hücre içindeki doğal atık temizleme süreçleri aracılığıyla yıkıma yönlendirilmesini sağlayan bir enzimle bir araya bularak çalışır. Bu moleküller, hastalıkla ilişkili protein ile etiket uygulayan enzimi bir araya getirip bağlandıkları için “şimera” olarak adlandırılır.

“Bir PROTAC bir katalisttir. Bir proteini yıkıma yönlendirmeyi tamamlar tamamlamaz, başka bir ortak bulur ve bağlanır; bu da çok daha güçlü ve kalıcı bir etkiyle sonuçlanır. Bir PROTAC ile sadece kanseri sürükleyen proteini baskılamazsınız; onu yok edersiniz,” dedi çalışmanın yazışan yazarı ve North Carolina Devlet Üniversitesi kimya profesörü Edith C. (Phoebe) Glazer.

Bununla birlikte, PROTAC’lerin başlıca sınırı, çevreleyen dokulara etkisidir. Kansere ve diğer hastalıklara katkıda bulunan birçok protein, sağlıklı hücrelerde de önemli işlevler yerine getirir. Bu proteinleri vücut genelinde yok eden bir ilaç, istenmeyen yan etkilere yol açabilir.

“Diyelim ki kanser tedavisine odaklanıyorsunuz,” dedi Glazer. “Sorun, yalnızca kanserde bulunan çok az hedef olması—örneğin anormal proteinler. Çoğu zaman bu proteinler sağlıklı dokularımız için de önemlidir. Bu yüzden bir ‘kafes’e ihtiyacımız var; yani bu PROTAC’lerin ne zaman ve nerede aktive edildiğini kontrol etmenin bir yolu.”

Işıkla açılan bir rutenyum kafesi

Glazer ve meslektaşları, geliştirdikleri kafesi RuPHOTAC ya da Ruthenium tabanlı PHOToActivated Chimera (Rutenyum Bazlı Işıkla Aktifleştirilen Şimşek) olarak adlandırdı.

Rutenyum, periyodik tablonun platin grubuna ait bir metal olup, ışıkla yönlendirilen süreçlerde ve kimyasal reaksiyonlarda kullanışlı özellikler gösterir. Araştırmacılar, rutenyum kompleksini özenle tasarlayarak, biyolojik dokuya etkili bir şekilde nüfuz eden nispeten düşük enerjili kırmızı ışığa tepki veren bir moleküler kafes oluşturdular.

“Rutenyumu, iki proteinin birbirine yaklaşmasını engelleyen bir plaj topu gibi düşünün” diyen Glazer, “Rutenyumu düşük enerjili kırmızı ışığa maruz bırakarak çıkardığımızda, PROTAC işe koyulabiliyor” dedi.

Zebra balığı deneyleri hedeflenen protein kaybını gösteriyor

Araştırmacılar RuPHOTAC’ı hem in vitro hem de in vivo olarak bir zebra balığı modelinde test etti. Ayrıca, ilgilenilen hedef proteinlere floresan etiketler takarak ve RuPHOTAC’ı aktifleştirdikten sonra bu proteinlerin sayısını ölçerek, başarılı protein yıkımını izlemek için yeni bir yaklaşım sundular.

Toplamda RuPHOTAC’ın, balık modelinde toksik olmayan ve düşük enerjili kırmızı ışığa maruz kaldığında belirli alanlarda hedeflenen proteinlerin sayısını azaltmada etkili olduğunu tespit ettiler. Araştırmacılar, ışığın nüfuzunun en iyi şekilde daha az pigmentli dokularda çalıştığını belirtiyorlar.

“Bu, PROTAC teknolojisinde daha hassas bir kontrol sağlayacağını umduğumuz bir kavram kanıtı çalışmasıdır” diyen Glazer, “Protein yıkımını tam olarak gerektiği yerde ve zamanda açabilme yeteneği, nihayetinde çeşitli hastalıklar için hedefe yönelik ilaçların geliştirilmesinde karşılaşılan büyük zorluklardan birini çözmeye yardımcı olabilir” dedi.

Dmytro Havrylyuk ve ark., RuPHOTACs provide photocontrol over protein degradation with optimized properties for biological applications, Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-026-78110-x

Dergi bilgileri:
Nature Communications

bitki ve hayvan deneyleri
rutenyum
Biomoleküler & hücre içi süreçler
Optik teknikler

North Carolina Devlet Üniversitesi tarafından sağlanmıştır

Bu hikayenin ardındaki kim?

Lisans düzeyinde Yaşam Bilimleri ve Ekoloji. Petrol, gaz ve yenilenebilir sektörlerde ilaç haberleri deneyimine sahip mikrobiyoloji laboratuvarı geçmişi.
Tam profil →

Araştırma deneyimine sahip fizik alanında yüksek lisans. Uzun süredir bilim haberleri meraklısı. Science X’in editöryel başarısında anahtar rol oynar.
Tam profil →

Kaynak

:
Araştırmacılar “protein öldürücü” moleküller için ışıkla aktive edilen kafesler oluşturdu (2026, 30 Ekim)
30 Ekim 2026 tarihinde
https://phys.org/news/2026-10-cages-protein-killer-molecules.html adresinden alındı

Bu belge telif hakkına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amacıyla yapılan adil kullanım dışında, yazılı izin olmadan hiçbir kısmı çoğaltılamaz. İçerik yalnızca bilgi amaçlı sağlanmıştır.