Şekerin yapısı: Hiç de göründüğü gibi tatlı değil

sugar

Çalışılmış bir karbonhidrat yapısının üç-boyutlu gösterimi.  Sağdaki monosakkarit deneysel dataya iyi bir şekilde uyuyor ve beklenen yapıda, soldaki ise bozuk yapıda ve dataya zayıf şekilde uymakta.

York Üniversitesi’nden bilim insanları, bilim camiasına göre kullanılabilir olan karbonhidrat moleküllerinin neredeyse yarısının yapısal datasında problem saptadılar.

Çoğunlukla şeker olarak bilinen karbonhidratlar, canlı organizmaların birçok temel hücresel işlemlerine bağlanan karmaşık biyolojik moleküllerdir. Örneğin bağışıklık sistemimizin bakteri ve virüsleri belirlemesi ve onlara karşı savaşması için antikorların işlevinde önemlidir. Bununla birlikte, üniversitenin Kimya Bölümü, York Yapısal Biyoloji Labaratuvarı’ndan bilim insanları, Nature Chemical Biology’de, karbonhidrat yapılarının üzerinde biriken datanın çoğunun kusurlu olabileceğini ortaya çıkaran, yeni bir çalışma yayınladılar.

Proteinler ve glikoproteinler (karbonhidrat ve protein elementlerini birleştiren moleküller, ayrıca glikanlar olarak da bilinirler) gibi geniş biyolojik moleküller üzerindeki yapısal çalışmalar, bu moleküllerin nasıl işlev gösterdiklerini belirlemek konusunda kritik bir şekilde önemlidirler. Bilim insanları, moleküler yapılarını belirleyebilmek için X-ışını kristalografisi gibi teknikler kullanıyorlar, ve sonuç datalarını dünya çapındaki Protein Data Bank(PDB)’larda sonraki çalışmaları bilgilendirmek için biriktiriliyorlar.

Glikanların doğru yapılarının raporlanması, Amerikan Gıda ve İlaç Kurumu (FDA) gibi düzenleyici kurumlar tarafından yeni ilaçların onaylanması adına gittikçe önem kazanmaktadır. Glikoproteinlerin eczacılığa ilişkin ve tedavisel potansiyeli üzerindeki yoğunlaşan odaklanma, yeni protokoller ve tekniklerin üretilmesi için bir artışa yol açıyor, dolayısıyla yeni karbonhidrat içeren protein yapılarının Protein Data Bank’larda biriktirilme oranını artırıyor. Bu demek oluyor ki karbonhidrat yapısı üzerinde geniş çapta bir data şuan istatistiksel analiz için kullanılabilir halde.

Dr Jon Agirre, Profesör Gideon Davies, Profesör Keith Wilson, ve Dr Kevin Cowtan’u içeren YSBL’den bir ekip yapıyı analiz etti ve biriktirilmiş bir karbonhidrat altkümesinin deneysel datasına uydurdu: N-glikan-teşkil eden D-pyranosides(hepsi, aynı doğal-tatlandırılmış düşük enerjili yapıda olması beklendiği için ve anomalilerin tespitini daha kolay hale getirdiği için tercih edildi). Analizler Dr Agirre’nin geliştirdiği yazılımın kullanımıyla gerçekleştirildi.

Çalışma, Biyoteknoloji ve Biyolojik Bilimler Araştırma Kurulu (BBSRC) tarafından fonlandı. Neredeyse N-glikan d-pyranosides’lerin üçte ikisi deneysel dataya zayıf uyum gösterdi.

Dr Agirre “N-glikan d-pyranosides’lerin yüzde 64’ü, deneysel dataya zayıf uyum yansıtacak şekilde, 0.8’in altında bir yoğunlukla bağdaşım gösterdi. Gerçekte yüzde 12’si, 0.5’ten az olanla bir bağdaşım gösterdi. Üstelik, çalışılmış şekerlerin yaklaşık yüzde 25’i enerjik olarak olası olmayan yapıdalar; bunlar neredeyse kesinlikle yanlış” diyor.

Profesör Davies ekliyor: “Bu bozuk bir halka oluşturuyor: doğru olmayan yapıların yayınlanması ve biriktirilmesi, biriktirilmiş yapıların normal olduğunu öne süren daha sonraki istatistiksel analizleri bilgilendiriyor.”

Araştırmacılar 1980’lerde yapılan protein çalışmalarındaki gelişmiş stratejilerin, uygulamaların ve sayısal araçların geliştirilmesinin, karbonhidrat çalışmalarına yansıtılmadığını söylüyorlar.  Gelişmiş protokoller için bu biyolojik moleküller adına çağrıda bulunuyorlar ve eczacılığa ilişkin araştırma ve geliştirmede glikobiyoloji  üzerindeki odağın artışından dolayı ihtiyacın daha acil hale geldiğini söylüyorlar.

Çeviren : Gültekin METİN
http://phys.org/news/2015-04-sugar-sweet.html

Check Also

Geri Dönüşü Olmayan İnsan Ruhunun Ölümsüz Yolculuğu