Development of protease-resistant recombinant I-asparaginase II and its anticancer effects in ovarian cancer"
Proteaza dirençli rekombinant I-asparaginaz II'nin geli'batirilmesi ve ovaryum kanserindeki antikanser etkileri
- Tez No: 986402
- Danışmanlar: PROF. DR. HÜLYA AYAR KAYALI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyoteknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
L-Asparaginaz (L-ASNase) II, akut lenfoblastik lösemide temel bir terapötik enzimdir; ancak kararsızlık, proteaz duyarlılığı ve immünojenisite nedeniyle klinik kullanımı sınırlıdır. Over kanseri için standart bir ajan olmasa da, düşük asparagin sentetaz (ASNS) ekspresyonuna sahip asparagin-auxotrofik solid tümörlerdeki potansiyeli giderek daha fazla ilgi çekmektedir. Bununla birlikte, yüksek IC₅₀ değerleri ve toksisite geniş klinik uygulamayı kısıtlamaktadır. Bu çalışma, stabiliteyi artırmak ve yan etkileri azaltmak amacıyla L-ASNase II varyantlarını mühendislik yaklaşımlarıyla geliştirmiştir. In silico tasarım ve deneysel doğrulama sonucunda 26 mutant oluşturulmuş, yeni bir kenetlenme (docking) protokolü ile dört umut verici aday belirlenmiştir: W37, Y37, M68 ve L68(Δ64 aa). Bu varyantlar, lizozomal proteazlar olan asparaginil endopeptidaz (AEP) ve katepsin B'ye (CTSB) karşı direnç açısından değerlendirilmiştir. AEP maruziyetinden sonra yabanıl tip (WT) L-ASNase II aktivitesinin yalnızca ~%20'sini korurken, W37, Y37 ve L68 mutantları %80'in üzerinde aktivite göstermiştir. CTSB uygulamasında WT ve ticari enzim ~%54 stabilite sergilerken, M68, W37, Y31 ve L68 yaklaşık %100 stabilite göstermiştir. M68 ve L68 varyantları, over kanseri hücre hatlarında (A2780, A2780cis, OVCAR-3) güçlü antikanser aktiviteye ve normal OSE-SV40 hücrelerine karşı azalmış sitotoksisiteye sahip bulunmuştur. Bulgular, W37 ve L68 kalıntılarının proteaz direnci için kritik olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
L-Asparaginase (L-ASNase) II is a key therapeutic agent in acute lymphoblastic leukemia, but its efficacy is limited by instability, protease susceptibility, and immunogenicity. While not standard for ovarian cancer, growing interest focuses on its potential in asparagine auxotrophic solid tumors, particularly those with low asparagine synthetase (ASNS) expression. However, high IC₅₀ values and toxicity restrict broader use. This study explores engineered L-ASNase-II variants to improve stability and reduce adverse effects. Through in silico design and experimental validation, 26 mutants were generated, and a novel docking protocol identified four promising candidates: W37, Y37, M68, and L68(Δ64 aa). These variants were evaluated for resistance to lysosomal proteases asparaginyl endopeptidase (AEP) and cathepsin B (CTSB). After AEP exposure, wild-type (WT) L-ASNase II retained only ~20 percent activity, whereas W37, Y37, and L68 mutants preserved more than 80 percent, indicating stability. Following CTSB treatment, WT and commercial enzyme showed ~54 percent stability, while M68, W37, Y31, and L68 exhibited ~100 percent stability. Notably, M68 and L68 demonstrated strong anticancer activity against ovarian cancer lines (A2780, A2780cis, OVCAR-3), with reduced cytotoxicity toward non-cancerous OSE-SV40 cells. The findings highlight residues W37 and L68 as critical for protease resistance. The M68, L68, W37, and Y37 mutants emerge as promising candidates for targeted therapy in ASNS-deficient ovarian cancers, combining enhanced stability, maintained activity, and selective cytotoxicity. This work advances L-ASNase II engineering toward safer, more effective metabolic therapy for ovarian cancer.
Benzer Tezler
- Recombinant production and characterization of serine protease enzyme from Virgibacillus sp. AGTR strain using site directed mutagenesis
Virgibacillus sp. AGTR suşundan izole edilen serin proteaz enziminin bölgeye yönelik mutagenez yöntemi kullanılarak rekombinant üretimi ve karakterizasyonu
EVRİM KAPUCU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Biyokimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. NEVİN GÜL KARAGÜLER
- Transcriptional analysis of developmental genes of antibiotic overproducer recombinant streptomyces coelicolor
Yüksek antibiyotik üreticisi rekombı̇nant streptomyces coelicolor'un gelı̇şı̇m genlerı̇nı̇n transkrı̇psı̇yonel analı̇zı̇
SUDE KARA
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
GenetikGebze Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyokimya ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEDEF TUNCA GEDİK
- De novo antimikrobiyal peptidlerin tasarımı, Pichia pastoris (Komagetaella phafii) ekspresyon sisteminde rekombinant üretimi ve aktivitelerinin belirlenmesi
Design of de novo antimicrobial peptides, recombinant production in the expression system of Pichia pastoris (Komagetaella phafii) and determination of their activities
ŞEYMA AYDIN
Doktora
Türkçe
2023
BiyoteknolojiErciyes ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZÜLAL KESMEN
- Protein kalite kontrolünde görev alan FtsH-HflKC protein kompleksinin yapısal biyolojisi
Structural biology of FtsH-HflKC protein complex involved in protein quality control
GÜNCE GÖÇ
Doktora
Türkçe
2024
BiyolojiKocaeli ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YONCA YÜZÜGÜLLÜ KARAKUŞ
DR. BURAK VELİ KABASAKAL
- Effect of lon gene overexpression on the growth and stress resistance of streptomyces
Streptomyces'te lon geninin yüksek ifadesinin büyüme ve stres direnci üzerine etkisi
HALİL YILMAZ
Doktora
İngilizce
2026
BiyolojiGebze Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEDEF TUNCA GEDİK