Quantification of interactions among circadian clock proteins via surface plasmon resonance (spr)

Memelilerde biyolojik saat 24 saatlik döngü içerisinde organizmanın uyuma-kalkma döngüleri esnasında, birtakım biyokimyasal ve davranışların 24 saatlik ritme göre düzenlenmesini sağlayan hücre içi sinyal mekanizmaları bütünüdür. Moleküler düzeyde saatin 24 saatlik döngüde düzenlenmesi KRİPTOKROM, PERYOD, CLOCK ve BMAL1 proteinleri tarafından gerçekleştirilmektedir. BMAL1:CLOCK ikilisi promotör bölgesindeki E-kutusuna bağlanarak genlerin ifadesini sağlarken, KRİPTOKROM ve PERYOD ikilisi, BMAL1:CLOCK ikilisi ile etkileşerek saate bağlı genlerin anlatımını baskılamaktadır. Bu çalışmada biyolojik saat mekanizmasının temel öğelerinin birbiri ile etkileşim dinamiğini belirlemek için psödo birinci dereceden reaksiyon mekanizması kullanılarak Yüzey Plazma Rezonans (Surface Plasma Resonance (SPR)) tekniği ile dört saat proteinin (KRİPTOKROM2, PERYOD2, CLOCK ve BMAL1) ikili etkileşme dinamiği ve kompleksler halinde etkileşme dinamiği E-kutusu gen motifinin varlığı ve yokluğu esnasında ölçülmüştür. Bu dinamiğe göre incelenen dört saat proteinlerininin ikili etkileşimlerinden en kuvvetli ilişkinin PER2-KRI2 ve BMAL1:CLOCK ikililerinin arasındaki ilişkilerin en kuvvetli oldukları gözlenmiş, bağlanma sabitlerinin 7.54-9.00 (± 0.73) nM ve 3.60-6.90 (±1.86) nM aralıklarında oldukları hesaplanmıştır. KRI2 proteininin BMAL1:CLOCK:EBOX kompleksi ile birleşme eğilimi PER2 ve KRI2:PER2 proteinlerinin EBOX kompleksine olan birleşme eğiliminden daha yüksek olduğu gözlenmiştir. Saat proteinleri arasındaki bağlanma değerlerinin belirlenmesi sadece insan fizyolojik verilerini derinden etkileyen biyolojik saati anlamamıza yardımcı olmakla kalmayıp saate bağlı hastalıkların giderilmesi için ilaç tasarımı yapma olanağı sağlayacaktır.