ABD'de çalışan iki kimyacı, Arkansas Üniversitesi'nden Mahmoud Moradi ve North Carolina Eyalet Üniversitesi'nden lisansüstü öğrencisi Ashkan Fakharzadeh, proteinlerin ve diğer biyomoleküllerin, içerik yerine şekil ile yapı değişimine ve harekete dayanarak nasıl işlediklerini açıklayan yeni bir kuram geliştirdi. İlgili makale Journal of Physical Chemistry Letters dergisinde yayımlandı.

Proteinlere, hücrelerin ağır işçileri olan moleküller olarak bakılır. Hücresel yaşamın neredeyse tüm görevlerinden sorumludurlar; buna ürün imalatı, atık temizliği ve rutin bakımlar da dahil. Örneğin bazı proteinler, hücre ile çevresi arasında malzeme ve enformasyon taşınımından sorumludur. Bu görev, hücrenin normal işleyişi ve yaşamını sürdürmesi için yaşamsal öneme sahiptir. Protein işleyişindeki herhangi bir bozukluk hastalığa yol açabilir ve hastalıkların moleküler temellerinin anlaşılmasında, protein işlevlerinin incelenmesi gereklidir.

"İşlevlerini yerine getirmek amacıyla proteinler şekil değiştirir. Proteinler durağan nesneler olmadıkları için, uyuşumsal (İng. conformational) dinamiklerini anlamak, işlevlerinin altında yatan moleküler mekanizmaların deşifre edilmesinde atılması zorunlu bir adımdır. Dolayısıyla protein dinamiğinin incelenmesi, hastalıkların moleküler temellerini anlamada ve daha işe yarar ilaçların geliştirilmesinde "akılcı tasarımlar" kurulması açısından önemlidir," diyor Moradi.

Protein dinamiğinde varolan kuramların, biyomoleküllerin düzenlenme uzayının eğik doğasını görmezden geldiğini belirten Moradi, yaptıkları çalışmada geometrik bir kurama dayanan yenilikçi bir formalizm geliştirdiklerini ifade ediyor. Sözünü ettiği geometrik kuramın, geleneksel olarak genel görelilikte ve benzer alanlarda kullanıldığını ekliyor ve bu sayede protein dinamiği kuramlarını modifiye ettiklerini söylüyor.

Moradi ve Fakharzadeh kuramlarını geliştirmek için biribiriyle ilişkili iki soruya odaklanacak: Proteinler yapılarını değiştirerek ve uyumlu hareketler yaparak nasıl işliyor ve bu yapısal değişimler atomik düzeyde nasıl simüle edilebilir? Bu soruları yanıtlamak, proteinlerin yapı-işlev ilişkilerine ışık tutabilir ve böylece hastalıkların moleküler düzeyde anlaşılmasına katkıda bulunabilir.

---

Kaynak: Phys.org, "Chemist develops new theory for explaining the function of proteins"
<https://phys.org/news/2017-01-chemist-theory-function-proteins.html>

İlgili Makale: Ashkan Fakharzadeh et al. Effective Riemannian Diffusion Model for Conformational Dynamics of Biomolecular Systems, The Journal of Physical Chemistry Letters (2016). DOI: 10.1021/acs.jpclett.6b02208

---