Schizosaccharomyces pombe'de endoplazmik retikulum stresinin hücresel etkilerinin araştırılması

Endoplazmik retikulum (ER) bütün ökaryotlarda bulunan ve protein sentezi ve taşınması, lipit sentezi ve kalsiyum depolanmasında görevli hücre içi bir organeldir. ER hücre içi ve hücre dışı çeşitli faktörlere karşı duyarlıdır. Strese maruz kalan ER'de homeostazinin bozulması sonucunda katlanmamış veya yanlış katlanmış protein birikimi meydana gelir. Bu durum ER stresi olarak adlandırılır. ER stresinde hücre, homeostazisini yeniden sağlamak için öncelikle katlanmamış/yanlış katlanmış protein yanıtı (UPR) yolağı oluşturur. UPR yolağı olarak insanda PERK (protein kinaz RNA benzeri ER kinaz), ATF6 (aktive edici transkripsiyon faktörü 6) ve Ire1 (inositol gerekli enzim 1) olmak üzere üç bağımsız yolak tespit edilmiştir. Mayada ise bu yolaklardan sadece Ire1 (inositol gerekli enzim 1) yüksek oranda korunmuş olarak bulunmaktadır. ER stresini azaltmak için aktifleşen UPR yolağı proteinlerin doğru katlanmasını destekler, katlanmamış veya yanlış katlanmış protein birikimini azaltmak için protein yıkım mekanizmalarını çalıştırır. Fakat uzun süreli veya şiddetli strese maruz kalan hücrelerde, homoeostaz sağlanmaz ve UPR yolağı, apoptoz ve otofaji dahil olmak üzere programlanmış hücre ölümünü tetikler. Bu çalışmanın birinci kısmında Schizosaccharomyces pombe'nin yabani ırkında ER stresi ajanı olarak tunikamisin (TN) antibiyotiğinin farklı dozları (1 μg/mL ve 5 μg/mL) 1, 4 ve 24 saat uygulanarak ER stresinin hücresel etkileri araştırıldı. İkinci kısımda ise, UPR (ire1 ve gpt1), otofaji (atg8, atg15 ve trs85), apoptoz (aif1), sinyal iletimi (prz1) ve hücre iskeleti (myo51 ve myo52) süreçlerinde rol alan genlerin delesyonlu olduğu mutant ırklar kullanılarak tunikamisinin (1 μg/mL; 1, 4 ve 24 saat) hücre canlılığı ve hücre içi oksidasyon düzeyine etkisi araştırıldı. S. pombe yabani ırkında TN'nin tetiklediği ER stresine bağlı gelişen hücre canlılığının düzenlenmesinde apoptozdan ziyade otofajinin etkin olabileceği sonucuna varıldı. Artan TN dozu ve süresine bağlı olarak artan aktin yama organizasyonunun fagozom oluşumu ile ilişkili olabileceğini düşündürmektedir. Diğer taraftan, mutant ırklarda yapılan deneyler sonucunda, ire1Δ, gpt1Δ, atg8Δ, myo51Δ ve myo52Δ mutantlarının doz bağımlı olmaksızın tunikamisine duyarlı, atg15Δ ve trs85Δ mutantlarının ise dirençli olduğu, ancak aif1Δ ve prz1Δ mutantlarının doz bağımlı olarak duyarlı olduğu belirlendi. Sonuç olarak, ER stresine karşı oluşan hücresel yanıtın apoptoz yerine otofaji olduğunu öneren hipotezi sonuçlarımız desteklemektedir.