Memeli sirkadiyen saatinde CRY1'in allosterik düzenlemesi ve işlevsel dinamikleri: Mutasyonel ve küçük molekül etkileşimlerinden elde edilen içgörüler

Kriptokromlar (CRY'ler), memelilerde sirkadiyen ritimleri yöneten moleküler saatin temel bileşenleridir ve BMAL1/CLOCK tarafından yönlendirilen transkripsiyonun inhibitörleri olarak işlev görürler. Memeliler sirkadiyen saatte farklı rollere sahip iki CRY'ye sahip olsalar da, farklı işlevlerinin altında yatan mekanizmalar hala belirsizliğini korumaktadır. Bu çalışma, CRY1'deki belirli bir mutasyonun dinamik davranışını allosterik olarak nasıl değiştirdiğini açıklamaktadır. Deneysel olarak azaltılmış represör aktivitesi gösterdiği gösterilen sekiz CRY1 mutantı üzerinde moleküler dinamik simülasyonları yürütülmüştür. Bulgularım, CRY1'deki mutasyonların serin döngüsünün dinamik davranışını ve ikincil cebin erişilebilirliğini etkilediğini, CRY2'de gözlemlenmeyen değişiklikleri ortaya koymaktadır. Daha ileri analizler, serin döngüsünün esnekliğinin ikincil cep hacmini etkilediğini, S44 ve S45'in E382 ile etkileşimleri yoluyla önemli roller oynadığını vurgulamaktadır. Ek olarak, küçük moleküllerin CRY1'i allosterik olarak modüle etme potansiyelini araştırdım ve hem silico hem de in vitro olarak bu düzenlemenin CRY1'in CLOCK'a olan afinitesini etkilediğini gösterdim. Bu keşif, CRY1'i hedef alan terapötikler geliştirmek için umut verici bir yol sağlıyor, ancak aynı zamanda mevcut küçük moleküllerin öngörülemeyen yan etkileri konusunda endişeleri de artırıyor. Bunu ele almak için, CRY1 ikincil cebini hedef alan bileşikleri belirlemek için sanal tarama yapıldı. Daha sonraki fenotipik analiz, sirkadiyen ritim üzerinde beş farklı etki ortaya koyarak bu düzenleyici mekanizmanın karmaşıklığını vurguluyor. Bu çalışma, CRY1 dinamikleri, CLOCK ile etkileşimi ve küçük molekül modülasyonu potansiyeli hakkında kritik içgörüler sunarak sirkadiyen biyoloji ve ilaç tasarımında ilerlemeler için yol açıyor.