Proteomik yaklaşımlar kullanılarak memeli korteksindeki kortikal malformasyonun moleküler analizi

Serebral korteksin katmanlı yapısı, kortikogenez sırasında yüksek düzeyde kontrol edilen aşamaların karmaşık bir dizisi yoluyla oluşmaktadır. Bu süreç sırasında nöronal göç ve hücre bölünmesindeki bozulma, kortikal heterotopi adı verilen nadir bir bozukluğa yol açabilmektedir. Heterotopi hastalarında tekrarlayan epileptik nöbetler, gelişimsel gecikmeler ve hafif zihinsel engeller olabilmektedir. Heterotopi hastalığının araştırılması oldukça zordur çünkü hastalıkla ilişkili insan mutasyonları fare modellerinde sıklıkla heterotopya oluşturmada başarısız olmaktadır. Eml1, insanlarda ve farelerde düzensizliklerin heterotopya oluşumuna neden olan heterotopya ile ilişkili bir gendir. Doktora eğitimim sırasında, EML1'in heterotopi oluşumundaki işlevsel rolünün, görüntüleme, BioID yakınlık etiketlemesi, etiketsiz proteomik veya dimetil etiketleme yoluyla proteomik profilleme, fosfoproteomikler ve mikrotübül peletleme deneyleri ile gösterdim. Tezimin ilk bölümünde heterotopya ilişkili mutant EML1'in protein-mikrotübül bağlanma afinitesini azalttığını gösterdim. Yabani tip ve mutant EML1'in BioID yakınlık etiketlemesi, EML1'in çoğu mutant eksprese eden hücrelerde kaybolan birçok mikrotübül ve hücre iskeleti organizasyon proteini ile etkileşime girdiğini ortaya çıkardı. Bu nedenle, vahşi tip protein interaktomu, heterotopiye neden olan bir mutasyondan etkilenmektedir. Bu çalışma, EML1'in bilinen etkileşim ortaklarının yanı sıra birkaç yeni etkileşimciyi tanımladı. Koşullu Eml1 nakavt (cKO) faresinde kortekslerde ve birincil nöron hücrelerinde proteom profili, kontrole göre Eml1 susturulmuş hücrelerde mikrotübül organizasyonunda ve protein metabolik süreçlerinde düzensizlikler gösterdi. Bu büyük ölçekli proteomik analizler, beyin gelişimi ve heterotopi oluşumunun altında yatan mekanizmayı incelemek için gereklidir. Tezimin ikinci bölümünde, bir adezyon proteini olan protocadherin-7'nin hücre döngüsüne bağlı düzenlenmesini konu alan yayınlanmış makaleye katkılarımı sunuyorum. Bu projede yan projem olarak proteinin uzay-zamansal düzenlemesini ve hücre bölünmesindeki palmitoilasyona bağlı düzenlemeyi ortaya çıkardım.