Hedefe yönelik kanser tedavisi için tek zincirli değişken fragman-anti mikrobiyal peptit füzyon proteininin rekombinant üretimi ve karakterizasyonu
Recombinant production and characterization of single-chain variable fragment-antimicrobial peptide fusion protein for targeted cancer therapy
- Tez No: 983471
- Danışmanlar: DOÇ. DR. EMEL ORDU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Terapötik protein ve peptidler, Kanser, Rekombinant DNA Teknolojisi, Antikanser, DNA-rekombinant, Therapeutic proteins and peptides, Cancer, Recombinant DNA Technology, Anticancer, DNA-recombinant
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kanser, ülkemizde ve dünyada başlıca ölüm nedenlerinden biri olup, halk sağlığı açısından önemi giderek artan küresel bir sağlık sorunudur. Normal fizyolojik koşullarda hücre proliferasyonu, belirli sinyal yolakları ve düzenleyici moleküler mekanizmalar aracılığıyla sıkı bir şekilde kontrol edilmektedir. Ancak bu mekanizmaların bozulması, hücrelerde proliferasyonun denetimden çıkmasına ve kontrolsüz çoğalmaya yol açarak kanser hücrelerinin gelişimine zemin hazırlamaktadır. Kanser tedavisinde radyoterapi, kemoterapi ve cerrahi girişimler uzun yıllar boyunca temel tedavi yaklaşımları olarak kullanılagelmiştir. Bununla birlikte, son yıllarda moleküler biyoloji ve immünoloji alanındaki ilerlemeler sayesinde hedefe yönelik tedaviler ve immünoterapiler ön plana çıkmıştır. Bu yenilikçi stratejiler, farklı tedavi modellerinin optimal kombinasyonlarıyla birlikte kullanıldığında, tedavi etkinliğini anlamlı derecede artırma potansiyeline sahiptir. Geleneksel kemoterapi ajanlarına ek olarak terapötik proteinler ve peptitlerin kanser tedavisindeki önemi giderek artmaktadır. Bu grupta yer alan monoklonal antikorlar, enzimler, interferonlar, interlökinler, büyüme faktörleri, Fc füzyon proteinleri, pıhtılaşma faktörleri, hormonlar ve mühendislik ürünü protein iskeleleri gibi biyomoleküller, klinik uygulamalarda umut vadeden sonuçlar ortaya koymaktadır. Özellikle antikor temelli füzyon proteinleri, farklı biyolojik fonksiyonları tek bir molekülde bir araya getirme yetenekleri sayesinde, hedefe yönelik kanser tedavisinde önemli bir terapötik platform olarak öne çıkmaktadır. Bu tez çalışmasında, mide kanseri, gastroözofageal bileşke kanseri ve meme kanseri hücrelerinin poliferasyonundan sorumlu olan İnsan Epidermal Büyüme Faktör Reseptörü-2'ye (HER2), karşı geliştirilmiş kimerik bir monoklonal antikor olan Margetuximab'ın hafif ve ağır zincirlerinin değişken bölgeleri ile sistein aminoasiti bakımından zengin β-Defensin 2, bağlayıcı bir peptid olan (Gly3-Ser)4 ile birleştirilerek hedefe yönelik kanser tedavisinde kullanılmak üzere bir füzyon proteini (Anti-HER2-scFv-Defensin-β2) tasarlanmıştır. Tasarlanan 948 baz çifti uzunluğundaki füzyon gen sentez edildikten sonra pQE2 ekspresyon vektörüne aktarılmasının ardından en iyi ekspresyon koşullarının seçilmesi amacıyla E.coli'nin DH5α, Rosetta, Origami ve Codon Plus BL21 suşlarında heterolog ekspresyonu gerçekleştirilmiştir. Belirlenen koşullarda gerçekleştirilen protein ekspreyonu ve izolasyonu sonuçlarının değerlendirilmesinin ardından en yüksek protein miktarının E.coli'nin Origami suşundan elde edildiği tespit edilmiştir. Protein yüksek konsantrasyon ve saflıkta elde ederken aynı zamanda renatürasyonunu sağlamak amacıyla ultrafilitrasyon, diyaliz, liyafilizatör ve kolon ile tuzdan arındırma işlemi uygulanmıştır. Elde edilen Anti-HER2-scFv-Defensin-β2 füzyon proteini farklı konsantrasyonlarda uygulayarak MTT testi ile proteinin sitotoksik etkisi incelenmiştir. Her iki hücre hattında aynı saat dilimlerinde yapılan karşılaştırmalar sonucu elde ettiğimiz veriler, Anti-HER2 scFv-Defensin-β2 füzyon proteininin HER2 ekspresyonuna bağlı olarak seçici sitotoksik etki gösterdiğini ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Cancer is one of the leading causes of death in our country and worldwide, and is a global health problem of increasing public health importance. Under normal physiological conditions, cell proliferation is tightly controlled through specific signaling pathways and regulatory molecular mechanisms. However, disruption of these mechanisms leads to uncontrolled cell proliferation and proliferation, paving the way for the development of cancer cells. Radiotherapy, chemotherapy, and surgery have been the primary treatment approaches for cancer treatment for many years. However, in recent years, advances in molecular biology and immunology have brought targeted therapies and immunotherapies to the forefront. These innovative strategies, when used in optimal combinations of different treatment modalities, have the potential to significantly increase treatment efficacy. In addition to traditional chemotherapy agents, therapeutic proteins and peptides are increasingly important in cancer treatment. Biomolecules such as monoclonal antibodies, enzymes, interferons, interleukins, growth factors, Fc fusion proteins, clotting factors, hormones, and engineered protein scaffolds are showing promising results in clinical applications. Antibody-based fusion proteins, in particular, stand out as important therapeutic platforms in targeted cancer therapy due to their ability to combine diverse biological functions in a single molecule. In this thesis, a fusion protein (Anti-HER2-scFv-Defensin-β2) was designed for targeted cancer therapy by combining the variable regions of the light and heavy chains of Margetuximab, a chimeric monoclonal antibody developed against Human Epidermal Growth Factor Receptor-2 (HER2), which is responsible for the proliferation of gastric cancer, gastroesophageal junction cancer, and breast cancer cells, with cysteine-rich β-Defensin 2 and a binding peptide (Gly3-Ser)4. The designed 948 base pair fusion gene was synthesized and transferred to the pQE2 expression vector. Heterologous expression was performed in E.coli strains DH5α, Rosetta, Origami, and Codon Plus BL21 to select the optimal expression conditions. Following evaluation of protein expression and isolation results performed under specified conditions, it was determined that the highest protein amount was obtained from the Origami strain of E.coli. Ultrafiltration, dialysis, lyophilization, and column-based desalting were employed to achieve high protein concentration and purity while facilitating its renaturation. The resulting anti-HER2-scFv-Defensin-β2 fusion protein was applied at different concentrations and its cytotoxic effect was investigated using the MTT assay. Data obtained from comparisons made at the same time points in both cell lines demonstrate that the anti-HER2 scFv-Defensin-β2 fusion protein exhibits selective cytotoxicity dependent on HER2 expression.
Benzer Tezler
- Development of anti-cancer antibody fragments with improved characteristics through antibody engineering approaches
Antikor mühendisliği yaklaşımları ile iyileştirilmiş özelliklere sahip anti-kanser antikor fragmanlarının geliştirilmesi
MERVE ARSLAN
Doktora
İngilizce
2023
BiyomühendislikDokuz Eylül ÜniversitesiGenom Bilimleri ve Moleküler Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SİNAN GÜVEN
DR. SİBEL KALYONCU UZUNLAR
- Exploring drug loading and release capacities of hexagonal boron nitrides (hBNs) in cancer treatment
Hegzagonal bor nitrürlerin kanser tedavisi için ilaç yükleme ve salım kapasitelerinin araştırılması
MISRA YAMANSAVAŞÇILAR NAGANLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA SENİHA GÜNER
- Metastatik renal hücreli kanserde tümör infiltre lenfositlerin prognozla ilişkisi
The correlation of tumor infiltrating lymphocytes and prognosis in metastatic renal cell cancer
ONUR AĞCABAY
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2021
OnkolojiGaziantep Üniversitesiİç Hastalıkları Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATİH TEKER
- Serviks kanseri hücre hatlarında tek başına ve birlikte ef24/sisplatin uygulamasının BCL-2 ilişkili mirna ekspresyonlarına etkisinin değerlendirilmesi
Effect of EF24/cisplatin treatment in cervical cancer cell lines and the analysis of BCL-2 related mirna expressions
ESRA İŞÇİ BOSTANCI
Doktora
Türkçe
2024
Moleküler TıpGazi ÜniversitesiTıbbi Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HACER İLKE ÖNEN
- Meme kanseri için hedeflenebilir ilaç salım sistemi olarak ikili ilaç yüklü albümin bazlı nanopartiküllerin geliştirilmesi
Development of dual drug loaded albumin based nanoparticles as a targetable drug delivery system for breast cancer
EZGİ TÜRKEŞ
Doktora
Türkçe
2025
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YEŞİM SAĞ AÇIKEL