SUMO modifikasyonunun iki kritik protein üzerinde etkilerinin incelenmesi: ALS patojenezine sebep olan patojenik NEK1 mutantı ve CRISPR ile ilişkili CAS9 proteini

Küçük ubiquitin benzeri düzenleyiciler (SUMO) önemli bir translasyon sonrası modi-fikasyondur. SUMO izoformları hedef substrattaki spesifik lizin rezidülerine bağlanıp fonk-siyonlarını, aktivitelerini, çözünürlüklerini ve stabilitelerini düzenler. Sumolanmanın bozuk-luğu kanserden nörodejenerasyona kadar çeşitli patolojik kondisyonlarla ilişkilendirilmiştir. Bu çalışmada Amiloid Lateral Skleroz (ALS) hastalığının patojenezi ile ilişkilendirilmiş NEK1'in mutant versiyonu (tNEK1) üzerinde odaklandık. Laboratuvarımızın önceki çalış-malarında tNEK1'in çökelti oluşturmaya meylettiği ve PML nükleer cisimcikler (NB) ile et-kileştiği saptanmıştır. Burada PML'in tNEK1'i sumolanmasını ve übikutilasyonunu destek-lediğini gösterdik. Ayrıca, interferon-alfa (IFN) gibi PML NB biyogenezini indükleyen ilaçlar ile tNEK1 hipersumolanmasının PML'e bağlı olarak sağladığını gösterdik. IFN bu toksik proteinin in vivo olarak PML ilişkili hipersumolanmasını, yıkımını ve arındırmasını destekle-yebileceği için bu bulguların tNEK1'e bağlı ALS'nin yönetimi için önemli klinik çıktıları bu-lunabilir. Ek olarak, tNEK1'in organizmada etkilerini çalışmak için laboratuvarımızda bu mu-tantı eksprese eden transgenik fare modelleri oluşturuldu. Bu çalışmada motor nöron fonksi-yon deneyleri (özellikle ayak izi ve yürüme) gerçekleştirdik. Sonuçlara göre tNEK1 eksprese eden farelerin in vivo ortamda ALS patogenezine yol açabileceğini ima eden bir yürüme bo-zukluğu sergilemektedirler. Son olarak, CRISPR ilişkili Cas9 proteini üzerinde çalışmalar yürüttük ve yakın za-manda bu proteinin bir SUMO hedefi olduğunu keşfettik. Bu protein üzerinde SUMO kon-jügasyon bölgesini tanımladık ve sumolanmanın Cas9 stabilitesini ve DNA bağlanma yetisi-ne etki ettiğini keşfettik.