MR1 Fonksiyonu

MRP1’in Fonksiyonu

MRP1,


1) Hücre içinde zehirsizleştirme reaksiyonları sonunda oluşan metabolitleri dışarıya atarak ksenobiyotik metabolizmasında;

2) Vincristin, daunorubicin, metatraksat içeren kimyasal ilaçları hücreden dışarıya atarak ilaç dirençliliği mekanizmasında;

3) Araşidonik asit türevlerinden olan sisteinil lökotrien (LT)C4’ün ve GSH konjugatlarını hücre dışına taşıyarak inflamasyonda;

4) Konjuge steroidler, E2 17 βG, Ostroron-3-sülfat, Dehidroepiandrosterone 3-sülfat’ı hücre dışına taşıyarak hormon metabolizmasında;

5) Oksidatif stres ürünlerinden 4-HNE ve GSSG’yi hücre dışına atarak oksidatif stres ve apopitozda fonksiyon gören ATP‘ye bağımlı olarak çalışan bir transmembran proteindir.
Akciğer alveollerinde, bronş epitelinde ve bronko alveolar sıvı hücrelerinde MRP1’in yüksek miktarda tespiti, akciğerin normal fonksiyonunda MRP1’in görevli olduğunu belirtmektedir. Akciğer kanser hücrelerinde MRP1’in substratları sülfatlanmış konjuge organik anyonlar ve glukronit glutatyon olarak belirlenmiştir. Total akciğer RNA'sında RNAse korumalı deneyle MRP 1,2,3,4,5 gen transkriptleri araştırılmış olup; MRP1 yüksek, MRP3, 4 ve MRP5 düşük olarak bulunmuş; MRP2 ise bulunmamıştır. Akciğer epitelinin bazo lateral tarafındaki yüksek MRP1 gen ifade seviyelerinin, toksinlerin lüminal tarafa alınmasını açıklamaya yardımcı olabileceği belirtilmiştir. Akciğer epitelinde glandlarda, alveolar makrofajlarda MRP1 gen ifade seviyelerinin fonksiyonu; hücre içi toksik yapıların atılmasına, antioksidan savunma ya da LTC4'ün üretimi ile inflamasyon cevabını içerir. MRP1 gen ifade seviyelerinin fonksiyonel artış veya azalışı, akciğer hastalığının ilerleme ve/veya gelişmesi ile hava kirliliğinden ve solunan toksik ajanlardan (sigara gibi) korunmada etkili olabilir.

Lökositlerde MRP1 ekspresyonu tespit edilmiştir. MRP1’in fizyolojik rolü, lökositlerdeki ekspresyonu ile daha da yaygın ve etkili hale gelmiştir (Deen M.V.D 2005).

MRP1 gen ifade düzeylerinin, gama glutamil sisteinden bağımsız olan hücresel GSH seviyelerini belirlediği bildirilmiştir. Şeffer’in çalışmasında, fare akciğerlerinde P-gp’nin yanında MRP1 de yüksek seviyede tespit edilmiştir. MRP1 (-/-) farenin normal olarak geliştiği; yaşayabilirliği, fertilite özelliği ve serumdaki kimyasal parametreleri yanında hematolojik ve histolojik alanları açısından da MRP1 (+/+) ve MRP1 (-/-) fareler arasında fark tespit edilmediği belirtilmiştir. Bununla birlikte MRP1 (-/-) farenin kilo kaybı ve ölüme sebep olan etoposit gibi birçok ilaçların maruziyetlerine çok duyarlı olduğu saptanmıştır. MRP1 (-/-) farede GSH seviyelerinin özellikle akciğer, böbrek, kalp, testis ve iskelet kaslarında yükseldiği belirtilmiştir. Karaciğer ve ince bağırsak gibi az miktarda MRP1 eksprese eden organlarda GSH seviyeleri ise değişmemiştir. GSH miktarındaki artışın tripeptid GSH üretimi için oranı sınırlayan enzim olan Gama Glutamil Sistein sentezinin (γ GCS) yüksek seviyeleriyle ilişkili olmadığı saptanmıştır. MRP1 ekspresyonu, gama glutamil sisteinden bağımsız olan hücresel GSH seviyelerini belirlediğinden, MRP1‘in GSH metabolizmasında rol oynadığı belirtilmiştir. Bir diğer çalışmada ise, karaciğer dokusunda MRP2 ve MRP5 mRNA seviyeleri vahşi tip fare ile karşılaştırıldığında, muhtemelen bir kompansasyon mekanizmasına bağlı olarak, MRP1 (-/-) farede yükselmiş, MDR1 ve MRP3 seviyeleri ise bu tip hayvanlarda değişmemiştir. MRP1 (-/-) farenin lökotrien üreten hücreler vasıtasıyla düşmüş LTC4 salgılaması yolu ile eşlik eden zayıflamış inflamasyon cevaplar gösterdiği bildirilmiştir.

MRP1 (-/-) faredeki gözlemler MRP1 ekspresyonunun ve fonksiyonunun azaldığını düşündürmektedir. Akciğer ve karaciğer için karsinojen aflotoksin B1 (mikotoksin) ile onun GSH konjugatı in vitro olarak MRP1 substratlarıdırlar. Bu sebeple MRP1 akciğerde aflatoksin B1‘in zehirsizleştirilmesinde önemli bir rol oynayabilir. MRP1 (-/-) ve vahşi tip farelere sekiz ay aflotoksin verdikten sonra on iki ay süresince bir değişiklik görülmemiştir. İnsan denekler bu ölçüde maruz bırakılamadığından etki ölçülememektedir. Bu süreçte NRF2’nin (nükleer faktör E2 p45 ilgili faktör) birçok gen için transkripsiyon faktörü olduğu gözden kaçırılmamalıdır. Bu genler antioksidan savunma ve detoksifikasyon işleminde rol oynarlar. NRF2 son zamanlarda MRP1 için bir transkripsiyon faktörü gibi tanımlanmıştır. İlginç olarak sigara içiminin başlamasıyla tetiklenen anfizemin geç ve erken safhaları, vahşi tip fareyle karşılaştırılan NRF2 (-/-) farede daha iyi ayrılmıştır. İnflamasyon hücrelerinin sayısını başlıca makrofajlar oluştururlar ki, akciğer dokusu ve bronşioalveolar lavaj sıvısında NRF2 (-/-) farelerde yüksektir

LRP Akciger Rezistans Protein Nedir

LRP (Akciger Rezistans Protein) Nedir

Çoklu ilaç direncinden sorumlu bir diğer moleküldür. Bu molekül bir çok farklı ilaca karşı direnç oluşumundan sorumludur ve 16.kromozom üzerinde lokalize bir gen tarafından kodlanmaktadır. LRP, ilacı spesifik veziküllere oradan da hücre dışına pompalamaktadır. Çoklu ilaç direncinden sorumlu moleküllerin gen ifade düzeylerinde artış ilaç direncinin göstergesidir. 2 veya 3 genin aynı anda gen ifadesinin olması sağ kalımı azaltmaktadır.

MRP1 (ABCC1)

Yıllarca MDR1’in ilaç direnci ile ilişkili tek ABC taşıyıcı proteini olduğu düşünülmüş ancak MDR1’in aşırı ekspresyonu olmayan, ilaca dirençli hücre hatlarını tanımlayan raporlar, diğer MDR ilişkili proteinlerin varlığına işaret etmiştir. Bu durum ise daha sonra MRP1 olarak ikinci bir ilaç dirençli ABC taşıyıcısının tanımlanmasını sağlamıştır.

MDR1 ve MRP1 yapısal ve fonksiyonel olarak benzerdirler fakat buna rağmen aynı olmayan bir grup anti kanser ilacına direnç geliştirir. Bununla birlikte bu proteinler aminoasit özelliklerinin %20’sinden azını paylaşırlar ve MDR1 ile MRP1 farklı mekanizmalar vasıtası ile ilaç direnci geliştirirler.

MRP1, l6.kromozomda lokalize 31 exondan oluşan ABCC1 geni tarafından kodlanır; hem hücre zarında hem de endoplazmik retikulum membranında yer alır (Uesaka H.F.,2007). Akciğer kanserinde artmış gen ifade düzeyleri görülmekte olup taksan direncinden sorumludur. MRP antagonistleri kullanılmaktadır. Ayrıca glutatyon azaltan ilaçlarda direnci azaltmak amacıyla kullanılmaktadır.

MRP1, ~200 amino asitlik üçlü N-terminal MSD1 içerir ve üçüncü MSD bölgesi beş amino (N) ucu glikozile olmuş ekstraselüler beş TM heliksinden oluşur. MRP ilişkili taşıyıcılar beş bölge ile (uzun MRP’ler) 17 TM alfa heliksi içerirler. Diğer MRP ilişkili proteinler MRP4 (ABCC4) ve MRP5 (ABCC5) korunmuş dört bölge yapısıyla sadece 12 TM heliksine (kısa MRP’ler) sahiptir.

ABC Taşıyıcı Ailesi

ABC (ATP Bağlayıcı Kaset) taşıyıcı ailesi üyeleri transmembran proteinleri olup enerjiye bağımlı olarak çalışırlar. Hücrede taşımaya aracılık eden proteinler ATP ile çalışan pompalar olup P, F, V ve ABC süper ailesi olarak sınıflandırılırlar.

V tipi ATP pompası: Lizozomların yüksek asiditelerini sağlamak
üzere lizozomal vakuoler zarlar arasındaki proton pompası olarak görev yapar.
F tipi ATP pompası: Hücre için ATP üretiminde kullanılan proton
pompası olarak özellikle iç mitokondriyal zar ve kloroplastın tilakoid zarında görev yapar.
P tipi taşıma ATP pompası : Na+-K+ pompası, Ca2+ pompası, H+ pompası olarak görev yapar.

ABC Süperailesi: Büyük ve farklı pompa aileleri ATP bağlayıcı
motif karakteristikleriyle ya da kasetleriyle adlandırılırlar.

Özgül taşıyıcı proteinlerin görev aldığı aktif taşıma, ilaçların hücre içinden atılımında önemli yolaklardan birisini oluşturur. ABC taşıyıcıların aşırı ekspresyonları, kemoteropatik ilaçların atılımıyla ilişkili olduğundan bu proteinler çoklu ilaç direnç(multidrug resistance) proteinleri olarak adlandırılmıştır. Tümör hücrelerinde kanser ilaçlarına karşı dirençten sorumlu olduğu bilinen bu proteinlerin ayrıca karaciğer, böbrek, ovaryum, akciğer gibi dokularda da sentezlendiği ve ksenobiyotiklere karşı savunma mekanizması oluşturduğu gösterilmiştir. İlk olarak 1976 yılında taşıyıcı protein ailesinden P-glikoprotein’in (MDR-1) aşırı ekspresyonu kanser ilaçlarına dirençli tümör hücrelerinde gösterilmiştir. Daha sonra bu proteinin 7. kromozom üzerinde bulunan MDR-1 geni tarafından kodlandığı bulunmuştur.
Çoklu ilaç direncinden ve ksenobiyotiklerin hücreden taşınmasından sorumlu olan ATP bağlayıcı taşıyıcı proteinlerin (ABC ailesinin) insanda 49 üyesi bulunmaktadır. Bu ailenin üyeleri, aralarındaki dizi benzerliklerine göre ABCA(12 üye), ABCB (11 üye), ABCC (13 üye), ABCD (4 üye), ABCE (1 üye), ABCF (3 üye), ABCG (5 üye) olmak üzere 7 alt aileye ayrılır. Üyelerin sadece 14 tanesinin ilaç taşıma görevi saptanmıştır. Şu ana kadar, ATP bağlayıcı taşıyıcı protein ailesinin en büyük grupları 9 protein çeşidine sahip MRP ile 7 protein çeşidine sahip MDR’dir (Dean M. 2001, Deen M.V.D 2005).

ABC taşıyıcı protein ailesi üyeleri, en az bir ATP bağlayıcı bölge (nükleotid bağlayıcı bölge) ve en az bir transmembran bölge (TM) içermektedir. Nükleotid bağlayıcı bölge (NBD) üç korunmuş motif içerir; Walker A (WA), Walker B (WB) ve LSGGQ (C motifi). WA ve WB motiflerinin ATPaz aktiviteleri mevcuttur.. ABC taşıyıcılarının aktivitesi, iki NBD ile ATP arasındaki kooperatif ilişkiye bağlıdır ve bir NBD’den WA ve WB motifleri tarafından oluşturulmuş iki aktif bölge arasında ATP sandoviç yapısı ile belirlenir. ABCC proteinlerinin iki NBD’si fonksiyonel olarak eşit değildir. NBD1, NBD2’den daha büyük ATP bağlayıcı afiniteye sahiptir ve NBD2 NBD1’den daha büyük ATP hidroliz etme kapasitesine sahiptir