Özgün bir hexozaminidaz olan CG7985'in Drosophila göz gelişiminde işlevsel karakterizasyonu

CG7985 Drosophila genomu tarafından ifade edilen dört hexosaminidazdan bir tanesidir. Diğer üç hexosaminidaz enzim aktivitesi ve rol aldıkları metabolik yolaklar yönünden iyi bir şekilde karakterize edilmiş olmalarına ragmen, CG7985 Drosophila'da karakterize edilmemiş tek hexosaminidazdır. CG7985'in filogenetik analizi göstermiştir ki omurgalılarda bulunan HexDC ve C.elegans HEX-2 ile aynı grup içinde bulunmaktadır ve böylece diğer Drosophila hexosaminidazlarından ayrılır. Hexosaminidaz ailesi içindeki evrimsel yan dallanma fonksiyonel bir farklılığın da göstergesidir. Drosophila'daki diğer üç hexosaminidaz özel olarak N-asetil-β-D-glukozamin kısımlarını keserken, CG7985 homologları HexDC ve HEX-2'nun özel olarak N-asetil-β-D-galaktozamin kısımlarını kesmektedir. Substrat özgünlüğündeki bu küçük farklılık önemli bir işlevsel farklılığa yol açabilmektedir. Diğer hexosaminidazlar kitin metabolizması ve N-Glikan biyosentezinde rol oynerken, CG7985'in gangliyozid yıkımında görev aldığı tahmin edilmektedir. CG7985'i işlevsel olarak karakterize etmek için biz Drosophila gözünü model olarak seçtik. Farklı transgenik suşlarla ve bir peptit antikoru yardımıyla CG7985'in ifade şeklinin ve protein lokalizasyonunun R7 fotoreseptöründe, farklılaşma dalgası içinde ve göz imaginal diskinin anteriyor tarafında konumlandığını gösterdik. Yıkımındaki sorunlar nedeniyle ganliyozid birikintilerinin iyi bilinen lizozomal depolama hastalıklarının bir türüne neden olduğu bilinmektedir. Atık maddelerin lizozomlarda birikmesi lizozomların genişlemesine ve ileri aşamalarda patlamasına neden olmaktadır. Bu durum lizozomal hücre ölümü (LHÖ) olarak bilinir ve Kathepsinlerin yer aldığı bir mekanizmayla hücreler apoptoza sürüklenir. Biz CG7985'in mutant veya anlatım azaltılması yoluyla işlevsel kaybının lizozomal genişlemelere sebebiyet verdiğini gösterdik. Ayrıca lizozomları genişleyen hücrelerin apoptotik oldukları da gösterildi. CG7985'in işlevsel kaybının beklenmeyen sonucu göz imaginal disklerinde aşırı büyümeye yol açmasıydı. Bu durumun da apoptotik hücrelerin Wingless adı verilen bir yayılabilir büyüme faktörünü salgılayarak komşu hücrelerde bölünmeyi tetiklediğini göstererek açıkladık.