Kanser terapisinde kullanılan nitroredüktaz/ilaç-öncü (prodrug) sistemlerinin geliştirilmesi
Developing nitroreductase prodrug system for cancer therapy
- Tez No: 300279
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AYHAN ÇELİK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyokimya, Biochemistry
- Anahtar Kelimeler: Protein mühendisliği, Protein engineering
- Yıl: 2011
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bakteriyal nitroredüktazlar (NTR) flavoenzimlerdir, nitroaromatik ve nitroheterosiklik bileşiklerdeki nitro gruplarının indirgenmesi reaksiyonlarını NAD(P)H kofaktörü yardımıyla katalizlerler. Nitroredüktazlar, diğer uygulamalarının yanında iki önemli uygulamasıyla büyük ilgi uyandırmaktadır. Birincisi, pro-ilaç aktivasyonu ile kanser terapilerinde kullanılması ve ikincisi toprak kirliliklerinin biyolojik olarak giderilmesindeki uygulamalarıdır.Bu çalışmada, Staphylococcus saprophyticus (ATCC 15305) ve Geobacillus kaustophilus HTA426 bakterilerinde varsayılan nitroredüktaz genleri uygun primerler dizayn edilerek PCR yöntemiyle çoğaltılıp, pET14b klonlama vektöründeki NdeI ve XhoI klonlama bölgelerine aktarılmıştır. Elde edilen plazmid çeşitli restriksiyon enzimleri (NdeI, XhoI, EcoRI, NcoI ve BamHI) ile kesilerek ligasyon kontrolu yapılmıştır. Aktarılan gen DNA dizi analizi ile de doğrulanmıştır. ntr geni içeren pET14b plazmidi (pET14b-Ss-NTR ve pET14b-Gk-NTR) E.coli BL21 (DE3) hücresine aktarılıp IPTG ile indüklenerek Ss-NTR ve Gk-NTR enzimlerinin ekpresyonu sağlanmıştır. Rekombinant proteinler Ni-NTA afinite kolonu kullanılarak saflaştırılmıştır. Saflaştırılan His-Tag içeren rekombinant Ss-NTR ve Gk-NTR'nin moleküler ağırlığı MALDI-TOF kütle spektrometresi ile sırasıyla 25441,7 ve 30455,2 Da olduğu belirlenmiştir. Gk-NTR oksijen hassasiyeti olan nitroredüktaz olarak belirlenmiştir. Anaerobik koşulların sağlanamaması sebebiyle ayrıntılı karakterizasyonu yapılamamıştır. Ss-NTR enziminin karakterizasyonu yapılarak kinetik parametreleri belirlenmiştir. Optimum pH aralığı pH 7.5-8.0 ve optimum sıcaklık aralığı 15-20°C olarak bulunmuştur. Kinetik çalışmalar iki farklı substrat olan CB1954 ve nitrofurazon kullanılarak yapılmıştır. CB 1954 için KM 1065.7±53 µM, spesifik aktivitesi 5.34±0.11 µmol dk-1mg protein-1 olarak, nitrofurazon için KM 46.57±4.56 µM, spesifik aktivitesi 4.66±0.18 µmol dk-1mg protein-1 olarak hesaplanmıştır.
Özet (Çeviri)
Bacterial nitroreductases (NTR) are flavoenzymes that catalyze the NAD(P)H-dependent reduction of the nitro groups on nitroaromatic and nitroheterocyclic compounds. Nitroreductases have raised a great interest due to their potential applications in bioremediation, biocatalysis, and biomedicine, especially in prodrug activation for chemotherapeutic cancer treatments.In this study, a putative ntr gene in the genome of Staphylococcus sapropphyticus (ATCC 15305) and Geobacillus kaustophilus HTA426 were amplified using PCR with appropriate primers. The PCR product was cloned into the NdeI and XhoI cloning sites of pET14b expression vector. Its DNA sequence was confirmed by DNA sequencing. pET14b vector containing the ntr gene was transformed into E.coli BL21 (DE3) competent cells. The overexpression of the recombinant protein was achieved by IPTG induction and it was purified by using Ni-NTA affinity column. The molecular weight of the recombinant Ss-NTR and Gk-NTR including His-Tag were found to be 25441,7 and 30455,2 Da, respectively by MALDI-TOF mass spectrometer. Gk-NTR was identified as oxygen sensitive nitroreductase and lack of anaerobic conditions it couldn?t characterized. The kinetic parameters of the recombinant Ss-NTR was determined. The optimum pH and temperature were 7.5-8.0 and 15-20°C respectively. The KM for CB 1954 and nitrofurazone are estimated to be 1065.7±53 µM and 46.57±4.56 µM. The specific activities of CB 1954 and nitrofurazone of Ss-NTR are measured 5.34±0.11 and 4.66±0.18 µmol dk-1mg protein-1.
Benzer Tezler
- Nitroredüktazların biyoteknolojik uygulamaları
Biotechnological application of nitroreductases
GÜLDEN YETİŞ
- CB1954 ilaç öncül madde ve nitroredüktaz (NTR) enzim kombinasyonlarının kanser hücrelerine etkisi
The effect of CB1954 prodrug and nitroreductase enzyme combinations on cancer cells
ESRA KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
BiyolojiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NİL SAYDAN
- Radyoterapide kullanılan lineer hızlandırıcıların bilgisayarda modellenerek çıkış spektrumlarının incelenmesi
Investigation of output spectrums by computer modeling of linear accelerators used in radiotherapy
GÖRKEM AYDOĞDU
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Fizik ve Fizik MühendisliğiCelal Bayar ÜniversitesiFizik Bölümü
DOÇ. DR. GÜLTEKİN YEĞİN
- Kanser metabolizmasina karşi terapötik etki gösterebilecek yeni ilaç adaylarinin sentezlenmesi ve biyolojik aktivitelerinin belirlenmesi
Synthesis of new drug candidate that may have a therapeutic effect on cancer metabolism and determination of their biological activities
ÖZGECAN ŞAVLUĞ İPEK
Doktora
Türkçe
2023
KimyaYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÇİĞDEM YOLAÇAN
PROF. DR. MUSTAFA GÜZEL
- Neferin molekülünün prostat kanser hücrelerinin kemoterapi duyarlılığına etkisi
Effect of neferine molecule on the sensitivity of prostate cancer cells to chemotherapy
TALHA BAYKUL
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Moleküler TıpTrakya ÜniversitesiTıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SUAT ERDOGAN