Recombinant production and characterization of matrix metalloproteinases- 1 and -13 for treatment of macular corneal dystrophy

Maküler kornea distrofisi (MKD), stromada anormal, çözünmeyen maddelerin kademeli olarak birikmesi ile karakterize nadir görülen bir genetik hastalıktır. MKD ilerleyen durumlarda görme kaybına neden olabilir. Şu anda, bu hastalık için özel bir tedavi yoktur ve distrofinin tekrarlama riski ve nakille ilişkili riskler nedeniyle kornea nakli kesin bir çözüm değildir. Ekstrasellüler matrikste bulunan matriks metalloproteinaz -1 ve -13 (MMP) enzimleri korneanın yeniden şekillenmesi ve anormal birikimlerin giderilmesi için önemli olup MKD'de azaldığı gösterilmiştir. Bu araştırmanın amacı, korneaya MMP-1 ve MMP-13 enzimlerini uygulayarak MKD için yeni bir terapötik strateji geliştirmektir. MMP-1 ve MMP-13 enzimlerinin üretilmesi bu amaca yönelik ilk adımdır. Rekombinant DNA teknolojisi ile insan MMP-1 ve MMP-13 genleri, pET-17b plazmidine klonlandı. Bakteriyel (E. coli) ekspresyon, kendiliğinden indüklenebilir otoindüksiyon ortamında gerçekleştirilmiştir. MMP-1 ve MMP-13 enzimleri afinite kromatografisi ile saflaştırıldı. Veriler, aktif MMP-1 ve MMP-13 enzimlerinin yeni bir oto-indüksiyon tekniği kullanılarak üretim ortamına salındığını göstermektedir. Üretim parametreleri optimize edilerek umut verici protein verimleri elde edilmiştir. Rekombinant enzimin analizi, enzim aktivite testi ve protein termal stabilite testi ile gerçekleştirilmiştir. Bu çalışma, MMP-1 ve MMP-13 enzimleri için yeni bir üretim yöntemi (oto-indüksiyon) ve karakterizasyon teknikleri üzerine yeni bakış açıları kazandırır. Preklinik özellikleri daha fazla inceledikten sonra, bu enzimin MKD için terapötik bir strateji olarak kullanılması amaçlanmıştır.