Doç. Dr. Umut ŞAHIN

Iletişim: Boğaziçi Üniversitesi Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü Kuzey Park, 312 34342 Bebek - Istanbul umut.sahin@boun.edu.tr +90 (212) 359 7383

• Umut Şahin'in web sayfası • Umut Şahin'in özgeçmişi

Find Umut Şahin's Publications on

Araştırma

Daha detaylı bilgi edinmek için araştırma grubumuzun internet sayfasını ziyaret edebilirsiniz

Post-translasyonel protein modifikasyonları; SUMO modifikasyonunun fizyoloji ve patolojideki rolünün ve hedefli tedavilerdeki potansiyelinin araştırılması

Araştırmalarımızın uzun vadeli amacı, SUMO proteinlerinin biyolojisini anlamak, sağlıkta ve çeşitli hastalıkların patolojilerindeki işlevlerini incelemek ve hedefli tedaviler için potansiyellerini keşfetmektir. Bu amaca yönelik olarak laboratuvarımızda hücre biyolojisinden yüksek çözünürlüklü görüntülemeye, proteomik analizlerden biyokimyaya ve transgenik hayvan hastalık modellerine kadar çok disiplinli yaklaşımlar kullanıyoruz. SUMO modifikasyonu, ökaryotik hücrelerin ve organizmaların evrimsel karmaşıklıklarına uyum sağlamak için gelişmiş önemli bir post-translasyonel protein modifikasyonudur. SUMO (Small Ubiqutin-like Modifier) protein izoformları hücre içindeki binlerce hedef proteine kovalent bir şekilde bağlanabilir; bunun neticesinde hedef protein fonksiyonunda, stabilitesinde, çözünürlüğünde, hücre içi lokalizasyonunda ve başka proteinler veya DNA ile etkileşim profilinde değişikliklere yol açabilir. 25 yıl önceki ilk keşfini takiben geçen süreç içinde SUMO modifikasyonunun genomik stabilite, hücre çoğalması ve ölümü, epigenetik, kök hücre fonksiyonu, viral ve bakteriyel enfeksiyonlara karşı bağışıklık gibi birçok önemli süreci kontrol ettiği gösterilmiştir. Bu konuda daha fazla bilgi için aşağıdaki iki güncel yayınımızı inceleyebilirsiniz: Sumoylation on its 25th anniversary: mechanisms, pathology, and emerging concepts (Celen and Sahin, 2020, FEBS Journal) Sumoylation in Physiology, Pathology and Therapy (Sahin, de Thé, Lallemand-Breitenbach, 2022, Cells)
Gerek hücrelerin yaşamsal fonksiyonları gerekse birçok hastalığın patogenezi için önemli birçok proteinin SUMO modifikasyonuna uğradığı bilinmektedir. Araştırmalarımız bu modifikasyonun proteinlerin ve hücrelerin işlevlerini nasıl düzenlediğini tanımlamayı amaçlamaktadır. Yakın geçmişte, CRISPR ile ilişkili Cas9 enziminin hem Ubiquitin hem de SUMO peptitleri tarafından modifikasyona uğradığını keşfettik. SUMO modifikasyonunun, Cas9 enziminin hem stabilitesini hem de bir rehber RNA (guide RNA) eşliğinde DNA’ya bağlanma verimini kontrol ettiğini gösterdik. Güncel çalışmalarımız bu bulguların genom düzenleme teknolojileri için önemini araştırmaya yöneliktir. Önemli bir araştırma alanı olarak, SUMO modifikasyonunun hedefe yönelik yeni tedavilerin geliştirilmesi için potansiyelini anlamaya çalışmaktayız. Yakın geçmişte, prostat kanserine yol açan androjen reseptörü onkoproteinini SUMO modifikasyonunun manipülasyonu sayesinde yıkıma uğratarak kanserli hücrelerden temizleyen hedefli bir ilaç geliştirdik. Laboratuvarımız nörodejenerasyon ve nörodejeneratif hastalıklarla, özellikle ALS (Amiyotrofik Lateral Skleroz) hastalığı için potansiyel tedavilerin geliştirilmesi ile yakından ilgilenmektedir. Temel bilim düzeyinde, ALS hastalarında nörodejenerasyonun temelini daha iyi anlamaya yönelik çalışmalar yapmakta, bu amaçla biyokimya, biyofizik, proteomik, genetik ve transgenik hayvan modelleri dahil olmak üzere çok disiplinli yaklaşımlar kullanmaktayız. Translasyonel seviyede ise, uzun vadeli hedefimiz SUMO modifikasyonunu farmakolojik yöntemlerle manipüle ederek ALS hastalarının motor nöronlarından toksik protein çökeltilerini temizleyebilmek, bu amaca yönelik klinikte uygulanabilecek yeni tedaviler geliştirebilmektir.

ALS araştırmaları

ALS, motor nörönların dejenerasyonu ve ölümü sonucu ortaya çıkan, yaşam kalitesini ciddi biçimde düşüren, progresif ilerleyen ve tedavisi olmayan bir hastalıktır. ALS hastalığında motor nöronların ölümüne bu hücrelerde çözünürlüklerini yitirip çökelen proteinler yol açar. Bu proteinlerin çözünürlüklerini kaybetme ve proteastatik kontrolden kaçarak birikime uğrama nedenleri mekanistik olarak aydınlatılabilirse, çökelme işlemini yavaşlatacak ve/veya durduracak yeni nesil tedavilerin geliştirilmesine yönelik bir kapı aralanacaktır.

Laboratuvarımızda Boğaziçi Üniversitesi, TÜBİTAK, Bilim Akademisi ve Avrupa Moleküler Biyoloji Organizasyonu (EMBO) tarafından desteklenen ALS çalışmaları iki ayrı cephede yürütülmektedir ve bu çalışmalar hastalığın mekanistik temelini araştırmak ve tedaviye yönelik ilaç geliştirmek yönünde Türkiye'de bir ilktir.

Seçilmiş Yayınlar

Boğaziçi Üniversitesi bünyesindeki yayınlar (toplam 8 adet)

• Umut Şahin: SUMOylation in health and disease (2022) Life Science Alliance. Sahin U
  
  
• Sumoylation in Physiology, Pathology and Therapy (2022) Cells. Sahin U, de Thé H, Lallemand-Breitenbach V.
  
  
• Sumoylation of Cas9 at lysine 848 regulates protein stability and DNA binding (2022) Life Science Alliance. Ergünay T, Ayhan Ö, Celen AB, Georgiadou P, Pekbilir E, Abaci YT, Yesildag D, Rettel M, Sobhiafshar U, Ogmen A, Emre NCT, Sahin U.
  
  
• Human immunodeficiency virus type 1 impairs sumoylation (2022) Life Science Alliance. Mete B, Pekbilir E, Bilge BN, Georgiadou P, Çelik E, Sutlu T, Tabak F, Sahin U.
  
  
• Sumoylation on its 25th anniversary: mechanisms, pathology, and emerging concepts (2020) The FEBS Journal . Celen AB and Sahin U. (State-of-the-Art Review, dergi kapağında servis edildi)
  
  
• A molecule inducing androgen receptor degradation and selectively targeting prostate cancer cells (2019) Life Sci Alliance. Auvin S, Öztürk H, Abaci YT, Mautino G, Meyer-Losic F, Jollivet F, Bashir T, de Thé H, Sahin U.
  
  
• Characterization of the catalytic properties of the membrane-anchored metalloproteinase ADAM9 in cell-based assays (2017) Biochemical Journal. Maretzky T, Swendeman S, Mogollon E, Weskamp G, Sahin U, Reiss K, Blobel CP.
  
  
• Detection of Protein SUMOylation In Situ by Proximity Ligation Assays (2016) Methods in Molecular Biology. Sahin U, Jollivet F, Berthier C, de Thé H, Lallemand-Breitenbach V.
  
  



Boğaziçi Üniversitesi öncesi bazı yayınlar (toplam 11 yayından)

• Adult T-cell lymphoma response to arsenic/interferon therapy is triggered by SUMO/PML/RNF4-dependent Tax degradation (2015) Blood. Sahin U/Dassouki Z et al.
  
  
• Oxidative stress-induced assembly of PML nuclear bodies controls sumoylation of partner proteins (2014) J Cell Biol. Sahin U et al.
  
  
• Interferon controls SUMO availability via the Lin28 and let-7 axis to impede virus replication (2014) Nat Commun. Sahin U et al.
  
  
• PML nuclear bodies: assembly and oxidative-stress sensitive sumoylation (2014) Nucleus. Sahin U et al.
  
  
• PML nuclear bodies: regulation, function and therapeutic perspectives (2014) J Pathol. Sahin U et al.
  
  
• Distinct roles for ADAM10 and ADAM17 in ectodomain shedding of six EGFR ligands. (2004) J Cell Biol. Sahin U et al.