Protein katlanma yolaklarının engellenmesiyle kanser mekanizmasının inhibe edilmesi için Hsp70 substrat bağlanma bölgesine spesifik inhibitör dizaynı.
Designing specific Hsp70 substrat binding domain inhibitor for perturbing protei̇n folding pathways to inhibit cancer mechanism.
- Tez No: 420459
- Danışmanlar: PROF. DR. İSA GÖKÇE, PROF. DR. YUSUF TUTAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Biyokimya, Biyomühendislik, Biotechnology, Biochemistry, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Katlanmış proteinler, Kimyasal inhibitör, Rekombinant protein üretimi, Folded proteins, Chemical inhibitor, Recombinant protein production
- Yıl: 2016
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gaziosmanpaşa Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Hsp70 enfeksiyon, oksidatif stress, sıcaklık, yüksek ateş ve tümör oluşumu gibi çeşitli stres faktörlerinde bütün hücrelerde bu strese cevap olarak eksprese edilen moleküler bir şaperondur. Stres durumunda Hsp70 kendi protein substratına bağlanarak şartlar düze-lene kadar agregasyon ve denaturasyona karşı onları stabilize eder. Hsp'ler onkogenezizde, tümör yayılımında ve kemotörapik ajanların direnç göstermesinde kat-kıda bulunur. Aşırı Hsp90 ve Hsp70 ekspresyonu birçok tümörün proliferasyonu ve sağ kalımıyla bağlantılıdır. Literatürde önemli bir yeri olan Hsp90 inhibisyonuna benzer bir yaklaşımla Hsp70'in ATP hidrolizi inhibisyon çalışmaları farklı araştırma grupları tara-fından çalışılmıştır ve Hsp70 inhibitörleri dizayn edilmiştir. Hsp70 ATP domaininin daha derin olması ve nükleotidin polar etkileşimlerle bağlanması nedeniyle dizayn edilen inhibitör ajanlarının ilaç gelişimi için klinik denemelere uygun olmadığı belirlenmiştir. Aynı zamanda bugüne kadar yapılan substrat bağlanma domaini (SBD) inhibitörleri kısa peptitlerden oluşmaktadır. Benzer şekilde bu yapılar da ilaç dizaynı için uygun değildir. Bu nedenle insan Hsp70 inhibitörleri geliştirmek ayrıca biyouyumlu ilaç benzeri madde kriterlerini sağlamak için, çalışmamız Hsp70'in SBD üzerine yoğunlaşmıştır. Çalışmamızda Hsp70 SBD inhibitörü olan PES'den yola çıkılarak bir inhibitör (KBR1307) tasarlandı ardından Hsp70 ve koşaperonlarla yapılan moleküler simülasyon çalışmalarıyla bağlanma enerjileri ve inhibisyon katsayıları belirlendi. In-vitrodeneylerlefarklı insan kanser hücre hatlarında anti kanser etkisi belirlendi. Saflaştı-rılan Hsp70 proteini ile dizayn edilen inhibitör varlığında ve yokluğunda biyokimyasal deneyler yapıldı. Tüm bu deneyler PES inhibitörü kontrol alınarak gerçekleştirildi. Bu-lunan sonuçlar KBR1307 inhibitörümüzün umut vaad eden bir inhibitör olduğunu ve PES'e göre çok daha etkin olduğunu gösterdi.
Özet (Çeviri)
Hsp70 is a chaperone which is expressed in all cells as stress response such as infection, oxidative stress, temperature, high fever, and tumor formation. During stress, Hsp70 binds to its substrate protein to stabilize it against aggregation and denaturation till ambient conditions are established. Hsps involved in oncogenesis, tumor invasion, and resistance of chemotherapic agents. It is believed that cancer cells overexpress proteins due to their unnatural growth rate. Overexpression of Hsp90 and Hsp70 are correlated with several tumor proliferation and cell survival. Therefore, recently Hsps become important targets in cancer therapy. Hsp70's ATP hydrolysis inhibition were studied by different research groups in a similar fashion with that of Hsp90 and Hsp70 inhibitors were designed. Designed inhibitor agents were not find suitable for clinical trials since Hsp70 ATP domain is deeper and nucleotide binds to the cavity with polar interactions. Meanwhile, all designed inhibitors for substrate binding domain (SBD) were peptide based. By the same token, these molecules were not proper for drug design. For this reason to develop human Hsp70 inhibitor under bioavailable drug-like criteria, this work focused on Hsp70's SBD. The work designed an inhibitor (KBR1307) by using PES as template and then, binding constants and inhibition constants were determined for Hsp70 and its co-chaperonesin silico. In vitro experiments were performed at different cancer cell lines to determine the inhibitor anticancer effects. Biochemical experiments were performed with purified Hsp70 protein in the presence-absence of designed inhibitor. All these experiments performed with PES control. The results provide that KBR1307 is a promising inhibitor and has better activity compared to PES.
Benzer Tezler
- The ubiquitin/proteasome system related role of Bag-1L in breast cancer
Bag-1L'in ubikuitin/proteazom sisteminde rolünün meme kanserinde incelenmesi
SEVİLAY ACAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Genetikİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DOÇ. DR. GİZEM DİNLER DOĞANAY
- Identification of the interaction partners of anti-apoptotic BAG-1M isoform in breast cancer and breast epithelial cells
Anti-apoptotik BAG-1M izoformunun etkileşim partnerlerinin meme kanseri ve meme epitel hücrelerinde tanımlanması
NİSAN DENİZCE CAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Onkolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DOÇ. DR. GİZEM DİNLER DOĞANAY
- Proteinlerin katlanmış yapısında olmayan etkileşmelerin protein dinamiğine ve katlanma yolaklarına etkileri: Protein spesifik model yaklaşımları
The effect of non-native i?nteractions on protein dinamics and folding pathways: Protein specific model approaches
OMED HAMAH AMEEN HAMA
- Akrilamidin insan kaynaklı hepatoma hücrelerinde protein yıkım yolları üzerine etkileri
Effects of acrylamide on protein degradation pathways in human-derived hepatoma cells
ABDULLAH YAHYA SALIH AL-HAJM
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
BiyokimyaTrakya ÜniversitesiTıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ERAY ÖZGÜN
- Monte Carlo simülasyon tekniği içeren tüm-atom temsilli protein modelleri için efektif paralel programlar ve algoritmalar geliştirilmesi
Developing effective parallel programs and algorithms for all-atom protein models containing Monte Carlo simulati̇on technique
FERHAT AYAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Tıbbi BiyolojiGaziantep ÜniversitesiTıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSEYİN KAYA