In silico analysis of coding single-nucleotide polymorphism (SNP)'s in glucocerebrosidase (GBA) gene and their impact on the biological functions of the cell

Gaucher hastalığı (GH, ORPHA355) nadir görülen, otozomal resesif geçişli bir genetik hastalıktır, ve GBA1 gen mutasyonlarının etkisi sonucu lizozomal enzim olan glukoserebrosidazın (GCase) yetersizliğinden kaynaklanmaktadır. Bu tür koşullar, lizozomlarda, GCase substratı olan glukosilseramidin büyük miktarda birikimi yoluyla GH'ye yol açmaktadır. Bu araştırmada, çeşitli biyoinformatik algoritmalarını uygulayarak GBA1 genindeki, Gaucher Hastalığına bağlı en sık görülen tek nükleotid polimorfizmleri (SNP'ler) analiz edilmiştir. Ayrıca, GH bağlantılı zararlı SNP'ler spektrumu içerisinde L296V mutasyonunu sınıflandırılmıştır ve karakterize edilmiştir. Bununla beraber, lizozomlarım yeniden asitleştirilmesinden sonra in vitro enzimatik aktivitede bir artış gösterilmiştir ve mutant GCase'lerin sabit pH deneylerine tepkileri değerlendirilmiştir. Araştırmalarımız sonucu, L296V, N370S, L444P ve D409H varyantlarının, farklı seviyelerde hidroliz bozukluğu, üçüncül yapı dengesizliği, aktivasyon yetersizliği ve GCase proteininin taşınmasının yanı sıra enzimatik verimlilik azalması gibi farklı niteliklerdeki etkilere yol açtığı görülmüştür. Fakat, ekspresyon seviyesi arttırılmış hidrojen pompaları (V-ATPases) yoluyla lizozomların yeniden asitleştirilmesi sonucu azalmış stabilitenin ve enzimatik aktivitenin geri kazanıldığı görülmüştür. Bu bulgular, Gaucher Hastalığının lizozomal yeniden asitleştirme yoluyla terapötik uygulamaları için bir araştırma arka planı önermektedir ve gelecekteki çalışmalar için genişletilebilecek potansiyel taşımaktadır.