Proteomic and Genetic Analysıs of the Mechanism of Neurodegeneration in a Fly Model of ALS

ALS Sinek Modelinde Nörodejenerasyon Mekanizmasının Proteomik ve Genetik Analizi

Abstract

Objective : TDP-43 is a highly conserved and ubiquitously expressed nuclear protein containingRNA binding motives and reported to be involved in pre-mRNA splicing, transcription, mRNA stabilityand mRNA transport. Recently, TDP-43 was identified as the main protein component of the intracellularinclusions observed in affected brain areas of patients suffering from Amyotrophic Lateral Sclerosis(ALS).Material and Methods : In WIII8, UAS GFP, GMR, GMR TBPH genotypes, virgin and male transgenicmodel flies were produced which were able to act for ALS in different genotypes and phenotypes bymating them in the appropriate medium. TBPH was integrated into the transgenic flies. TBPH mutantswere analyzed using PCR, Gel Electrophoresis and 2D mass spectrophotometry methods.Results : We have used different transgenic flies expressing TDP-43 analogue TBPH and checkedwhether the expression of TBPH is causing the neurodegeneration as compared to the control groups.Expression of TPBH caused development of black spot (necrosis) in the eyes of the flies clearly suggestedneurodegeneration in the eye. Moreover, 2D gel analysis on TBPH mutated flies showed reducedfat body proteins 1 (Fbp1) levels in the eyes of flies as compared to wild type, suggesting the role ofTBPH in the protein aggregation.Conclusion : Our date showed TBPH is involved in the neurodegenerative process by enhancing the production of Fbp11.

Özet

Amaç : TDP-43; RNA bağlanma motifleri içeren ve pre-mRNA ekleme, transkripsiyon, mRNA stabilitesive mRNA transferinde yer aldığı rapor edilen oldukça korunmuş ve her yerde eksprese edilennükleer proteindir. Son zamanlarda TDP-43 yapılan çalışmalar ile Amyotrofik Lateral Skleroz (ALS)hastalarının etkilenmiş beyin bölgelerinde gözlenen hücre içi inklüzyonların ana protein bileşeni olaraktanımlandı. Bu çalışmada Drosophila melanogaster’de TDP-43’ün analoğunun (TBPH’in) ALS modelindekisinekler üzerinde proteomik ve genetik mekanizmaları içerisindeki rolünün araştırılması amaçlanmıştır.Materyal-Metod : WIII8,UAS GFP, GMR,GMR TBPH genotiplerinde bakire dişi sinekler ve erkekleruygun besiyeri ortamında çiftleştirilerek farklı genotip ve fenotiplerde ALS için etki gösterebilentransgenik model sinekler üretildi. Transgenik sineklere TBPH entegre edildi. PCR , Jel Elektroforezi ve2D kütle spektrofotometri yöntemleri kullanılarak TBPH mutantlarının analizi yapıldı.Bulgular : TDP-43’ün analoğu olan TBPH’i eksprese eden farklı transgenik sinekler kullanılarak ,TBPH’in ekspresyonunun kontrol gruplarına kıyasla nörodejenerasyona neden olup olmadığı kontroledildi. TPBH’nin ekspresyonunun sineklerin gözlerinde siyah lekelerin (nekrozun) gelişmesine nedenolduğu ve gözlerde nörodejenerasyon oluşturduğu görüldü. Dahası, mutasyon geçirmiş sinekler üzerinde2D jel analizi ile protein agregasyonunda TBPH’in rolünü düşündüren sinek türlerine kıyasla diğersineklerin gözlerinde azalmış yağ vücut proteinleri 1 (Fbp1) seviyeleri gösterildi. Sonuçlar : Sonuç olarak TBPH’in Fbp1’nın üretimini artırarak nörodejeneratif sürece karıştığı görüldü.