Genlerimizin Muhafızı: P53

Proteinler vücudumuzda yapıcı, onarıcı, enerji verici gibi faaliyetler başta olmak üzere neredeyse tüm hücresel fonksiyonlarımızı düzenleyen kritik biyomoleküllerdir. Birincil yapılarından dördüncül yapılarına (primary, secondary, tertiary, quaternary) kadar farklı konformasyonel yapılar oluşturarak fonksiyonel özelliklerini kazanırlar ve farklı biyolojik reaksiyonları katalizleyebilirler. Proteinler; bazen aynı tip protein molekülleri ile bazen de farklı tip protein molekülleri ile etkileşime girerek, bazen karbonhidratlar ile bazen de yağlar ile bir araya gelerek multi-fonksiyonel yapılar olarak yeni işlevsel özellikler kazanabilirler. Ayrıca hücrelerimizde gerçekleşen neredeyse tüm enzimatik reaksiyonlar da yine proteinler aracılığı ile gerçekleşir.

 

Proteinlerin dört farklı yapısı

 

Gel gelelim, proteinlerin aracılık ettiği tüm bu süreçler burada yer veremeyeceğimiz kadar fazladır; zira, yalnızca proteinlerin incelendiği proteomik adı verilen bir araştırma alanı bile vardır. Ancak tüm proteinler içinde oldukça etkileyici isimlere sahip olan bir protein de vardır ki, onu sizlere takdim etmeme izin verin: O, Genlerimizin Muhafızı... O, Genomumuzun Gardiyanı... O, bir Tümör Proteini... Onun adı P53...

P53, protein 53 anlamına gelir. Buradaki 53 sayısı, protein analizinde ölçülen 53 kilodaltonluk moleküler ağırlığı için kendisine verilmiştir. Ancak sonraki yıllarda daha detaylı analizler ile aslında moleküler ağırlığının yaklaşık olarak 43 kilodalton olduğu bulunmuştur. Bu protein, 1979 yılında Imperial Cancer Research Fund (UK), Princeton University/UMDNJ (Cancer Institute of New Jersey), ve Memorial Sloan-Kettering Cancer Center tarafından ortak yürütülen tümör gelişimini tetikleyen SV40 virüsü araştırmaları sırasında keşfedildi.

 

DNA ile kompleksleşmiş P53 (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/Structure/pdb/1TUP)

Şimdi gelelim meşhur P53 proteinin bu ünvanları almasının nedenine... P53 proteini hücrede hayati fonksiyonların düzenlenmesinde başrol oynayan en önemli proteinlerden biridir. “Genom Muhafızı, DNA Gardiyanı” gibi karizmatik isimleri de bu hayati fonksiyonların işleyişinde ve kontrolünde üstlendiği kritik görevler için almıştır. Mesela, genlerimizde meydana gelecek mutasyonları önleyerek genom stabilitesini korur. DNA tamir mekanizmalarında görevleri proteinlerin aktivitesini sağlar. DNA, onarılamayacak kadar zarar gördüğünde hücrenin apoptoza (hücrenin kendi kendini yok etmesi) yönlendirilmesinde görev alır. Hücre bölünmesi sırasında yolunda gitmeyen veya tamamlanmamış süreçler varsa hücreyi kontrol noktasında bekletir ve hatalı hücre bölünmesine izin vermez. Ayrıca kanserlerin yaklaşık %50’sinde P53 proteinin mutasyonlu olduğu bulunmuştur; bu sebeple, tüm kanserlerde en kritik proteindir desek yanlış olmaz. P53, çok sayıda protein ile etkileşim halindedir ve yapısında meydana gelebilecek bir bozulma oldukça önemli biyolojik süreçlerin baskılanmasına yol açabilir. Özellikle hücre bölünmesinin kontrol noktasında bir gardiyan gibi görev alması ve hatalı bölünmeye izin vermemesi özelliği ile kontrolsüz hücre bölünmesi sebebiyle oluşabilecek kanserleri engellediği için özel bir tümör baskılayıcı proteindir.

Şimdi P53’ün yukarıda açıkladığımız bazı karizmatik özellikleriyle birlikte diğer fonksiyonlarına da liste halinde değinelim:

1. Apoptosis
2. Hücre siklusu kontrolü
3. Genom stabilitesinin korunması
4. Anjiyogenez (kan damarı oluşumu) düzenlenmesi
5. Oksidatif stresin azaltılması
6. DNA tamir mekanizmalarını aktive etme
7. Hücresel diferansiyasyon (farklılaşma)
8. Hücre göçü ve invazyonun önlenmesi
9. Bağışıklık sistemi üzerinde etki
10. Hücresel metabolizma regülasyonu
11. Hücresel yaşlanma
12. .Doku onarımı

 

Listede bulunan hücresel faaliyetlere burada tek tek değinemeyeceğiz ama gördüğünüz gibi P53, pek çok mekanizmanın işleyişinde oldukça önemli görevler üstlenmiştir.

Ne dersiniz; sizce de P53, tüm bu karizmatik ünvanları sonuna kadar haketmiyor mu?

 

Kaynaklar:

1. Hollstein, M., Sidransky, D., Vogelstein, B., & Harris, C. (1991). p53 mutations in human cancers.
2. Lane, D. P. (1992). p53, guardian of the genome. Nature, 358(6381), 15-16.
3. Aubrey, B. J., Kelly, G. L., Janic, A., Herold, M. J., & Strasser, A. (2018). How does p53 induce apoptosis and how does this relate to p53-mediated tumour suppression?. Cell death & differentiation, 25(1), 104-113.
4. Engeland, K. (2022). Cell cycle regulation: p53-p21-RB signaling. Cell Death & Differentiation, 29(5), 946-960.
5. Williams, A. B., & Schumacher, B. (2016). p53 in the DNA-damage-repair process. Cold Spring Harbor perspectives in medicine, 6(5).