Sikradyen ritmin fazını değiştiren CLOCK ile etkileşime geçen küçük moleküllerin ın-vitro karakerizasyonu

24 saatlik içsel biyolojik döngüler olarak tanımlanan sirkadyen ritimler, uyku/uyanıklık süreçleri, hormon salınımları, vücut sıcaklığının düzenlenmesi ve kan basıncı dalgalanmaları da dahil olmak üzere bir dizi fizyolojik süreci yönetir. Bu ritimler, prokaryot siyanobakterilerden memelilere ve bitkilere kadar geniş bir organizma yelpazesinde genetik olarak korunur ve organizmanın çevresel değişkenlere göre uyum başarısını artırır. Memelilerde, bu ritmik döngülerin düzenlenmesi iki temel düzeyde gerçekleşir. Organizma düzeyinde saat, suprakiazmatik nükleusta bulunan "ana saat" aracılığıyla, sempatik ve parasempatik yolaklar kullanılarak senkronize edilir. Moleküler düzeyde ise, iç içe geçmiş transkripsiyonel ve translasyonel geri bildirim döngüleri saat mekanizmasını düzenler. CLOCK, BMAL1, CRY ve PER gibi temel proteinler saat mekanizmasının işlevi için temeldir. Öncelikle transkripsiyon faktörleri CLOCK ve BMAL1 dimer oluşturur. Daha sonra bu dimer, Cry ve Per gibi saat kontrollü genlerin E-kutucuğuna bağlanarak transkripsiyonlarını başlatır. PER'ler ve CRY'lar sitoplazmada biriktikten sonra heterodimer oluşur ve Kazein Kinaz Iε (CKIε) ile bağlanarak çekirdeğe taşınır. Sonuç olarak bu kompleks CLOCK:BMAL1 kaynaklı transkripsiyonu inhibe eder. Dikkatlice organize edilmiş bu ritmin bozulması, metabolik ve kardiyovasküler hastalıklar, kanser, uyku bozuklukları, depresyon ve Alzheimer gibi ciddi patolojilere yol açabilen önemli sağlık sonuçları doğurabilir. Bu nedenle, sirkadyen saati düzenleme kapasitesi olan küçük moleküllerin arayışı umut verici bir potansiyele sahiptir. Bu çalışmanın amacı yapının temel alındığı ilaç tasarımı kullanarak CLOCK proteininin etkinliğini değiştirebilen yeni küçük moleküllerin belirlenmesidir. Bu çalışmada milyonlarca molekülün bilgisayar ortamında analizi sonucunda, aday ilaç molekülleri kapsamlı bir değerlendirme sürecinden geçti ve seçildi. Seçilen moleküller sentezlendikten sonra ve sirkadyen ritim üzerindeki etkilerini değerlendirmek için hücre temelli biyokimyasal ve moleküler deneyler aracılığıyla taramaya tabi tutuldu. Bu taramaların sonucunda faz değiştiren küçük moleküller, sirkadyen ritme bağlı olarak ortaya çıkan hastalıkların tedavisi için potansiyel oluşturdukları için karakterize edildi.