BŞEÜ’den Protein Mühendisliği başarısı

Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Araştırma Görevlisi Kevser Kübra Kırboğa, dünyanın en saygın bilimsel yayın organları arasında yer alan ve Q1 kategorisinde bulunan Progress in Biophysics and Molecular Biology (2026) dergisinde yayımlanan “Energy-driven innovations in computational de novo protein engineering” başlıklı çalışması ile önemli bir akademik başarıya imza attı.

Konuyla ilgili olarak BŞEÜ’den yapılan açıklamada, şu ifadelere yer verdi:

“Gerçekleştirilen çalışmada, de novo protein tasarımında kullanılan enerji modellerinin kapsamlı bir şekilde incelenmesi ve farklı hesaplamalı platformların sistematik olarak karşılaştırılması amaçlanmıştır. Proteinler; enzimatik kataliz, moleküler taşıma, sinyal iletimi ve bağışıklık yanıtı gibi kritik biyokimyasal süreçlerin temel yürütücüleridir. Geleneksel protein mühendisliği, doğadaki proteinlerin dizilimlerinde sınırlı değişiklikler yaparken, de novo protein tasarımı, herhangi bir doğal şablona dayanmaksızın sıfırdan özgün yapılar oluşturmayı hedefler. Bu alanın önemi, sunduğu geniş uygulama potansiyelinden kaynaklanmaktadır. De novo tasarım yaklaşımı, hedefe özgü terapötik proteinler, sentetik immünoterapi bağlayıcıları, ekstrem koşullara dayanıklı enzimler ve programlanabilir biyomalzemeler gibi geniş bir uygulama alanı sunmaktadır. Dolayısıyla de novo tasarım, doğanın evrimsel süreçte ulaşamadığı yapısal ve fonksiyonel çözümlere erişim imkânı tanıyan güçlü bir mühendislik stratejisidir.

Toplumsal açıdan bakıldığında, bozulmuş protein işlevini telafi edecek veya toksik agregasyonu engelleyecek terapötik proteinlerin de novo tasarımı, özellikle kanser immünoterapisi, nörodejeneratif hastalıklar ve nadir genetik bozukluklar gibi alanlarda önemli tedavi seçeneklerinin geliştirilmesine zemin hazırlamaktadır. Ancak sıfırdan tasarlanan bir proteinin doğru katlanacağını ve hedef işlevi yerine getireceğini önceden doğrulamak ciddi bir zorluktur. Bu noktada enerji modelleri devreye girerek van der Waals kuvvetleri, elektrostatik etkileşimler ve hidrojen bağları gibi atomlar arası etkileşimleri matematiksel olarak hesaplar; proteinin enerji yüzeyini haritalar ve termodinamik olarak en kararlı yapıyı belirler.

Çalışmanın öne çıkan bulgularından biri, AlphaFold gibi yapay zekâ modellerinin tek başına yeterli olmadığıdır. Bu modeller yapı tahmininde güçlü olsa da dinamik konformasyonel değişimlerde, nokta mutasyonların etkilerinin öngörülmesinde ve düşük benzerlikli protein ailelerinde ciddi performans kayıpları yaşayabilmektedir. Dolayısıyla en güvenilir sonuçlar, yapay zekânın hesaplama hızı ile fizik tabanlı yöntemlerin mekanistik desteğini birleştiren hibrit yaklaşımlarla elde edilmektedir. Araştırma sonuçları göstermiştir ki çok ajanlı sistemler, bu entegrasyonu özerk düzeye taşıyarak hipotezden deney tasarımına kadar tüm süreci haftalar içinde tamamlayabilmektedir.

Bu önemli çalışma, üniversitemizin bilimsel üretimi teşvik eden dinamik yapısının ve araştırmacılarına sunduğu geniş imkânların somut bir yansımasıdır. Uluslararası düzeyde saygın bir dergide yer alan bu başarı, kurumumuzun yalnızca bilgi üreten değil, aynı zamanda bilimin yönünü belirleyen çalışmaların da merkezinde yer aldığını göstermektedir. Özellikle yapay zekâ, hesaplamalı biyoloji ve protein mühendisliği gibi hızla gelişen alanlarda ortaya konan bu tür araştırmalar, geleceğin teknolojilerine ışık tutarken insan sağlığına yönelik yenilikçi çözümlerin kapısını aralamaktadır. Üniversitemiz, bilimsel merakı besleyen yaklaşımı, disiplinler arası iş birliklerini destekleyen vizyonu ve küresel ölçekte etki oluşturan çalışmalarıyla hem akademik dünyaya hem de topluma değer katmayı sürdürmektedir.”