Gerçekçi kanser hücre membran modelinin geliştirilmesi ve antikanser peptitlerle etkileşiminin moleküler dinamikyöntemleriyle araştırılması
Development of a realistic cancer cell membranemodel and investigation of its interaction with anticancer peptides using molecular dynamics methods
- Tez No: 1016486
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖZAL MUTLU, PROF. DR. HİQMET KAMBERAJ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Dünya Sağlık Örgütü verilerine göre kanser, 2020 yılında yaklaşık on milyon ölüme neden olarak dünya genelinde önde gelen ikinci ölüm sebebidir. Kanser hücre membranları, lipit asimetrisi, yüzey yükü ve membran potansiyeli bakımından sağlıklı hücrelerden belirgin biçimde ayrılmakta; bu farklılıklar kanser hücrelerinin doğrudan hedef alınmasına olanak tanımaktadır. Antikanser peptitler, anyonik kanser membranıyla elektrostatik etkileşime girerek membran bütünlüğünü bozan katyonik yapılar olmaları nedeniyle umut verici terapötik adaylar olarak öne çıkmaktadır. Bu çalışmada temporin ailesi peptitlerinden türetilen yeni antikanser peptit adayları tasarlanmış; fosfatidilkolin, fosfatidilserin, fosfatidiletanolamin, fosfatidilinositol lipitlerini ve sfingomiyelin, kolesterol ve GM3 glikolipiti içeren gerçekçi asimetrik kanser membran modeliyle etkileşimleri moleküler dinamik simülasyonları aracılığıyla incelenmiştir. Peptit-membran etkileşimleri yapısal kararlılık, membran düzlemindeki konumlanma ve lipit özgül hidrojen bağı dağılımı parametreleri üzerinden değerlendirilmiştir. Bulgular, on aday arasından dört peptiti öne çıkarmıştır. 1RNb_3, en yüksek toplam hidrojen bağı sayısı (12.18 ± 2.29) ve fosfatidilserin seçiciliğiyle (5.10 ± 1.42) en güçlü aday olarak değerlendirilmiştir. 1RNa_2, en düşük ortalama karesel sapma değeri (0.51 ± 0.16 Å) ve lipit kafa grubuyla örtüşen konumlanmasıyla kararlı etkileşim profili sergilemiştir. 1RNb_5, düşük ortalama karesel sapma değeri (0.72 ± 0.27 Å) ve en düşük hemolitik skoruyla (0.113) güvenlik açısından öne çıkmıştır. 1RNb_2 ise düşük ortalama karesel sapma değeri ve yüksek fosfatidilserin seçiciliğiyle dikkat çekici bir aday olmuştur. Oluşturulan gerçekçi ve kompleks kanser membran modeli, ilerleyen çalışmalarda kanser-ilaç etkileşimleri araştırmalarına da zemin oluşturabilecek nitelikte bir araç olarak tasarlanmıştır.
Özet (Çeviri)
According to World Health Organization, cancer remains the second leading cause of death worldwide, claiming approximately ten million lives in 2020. Cancer cell membranes differ markedly from healthy cell membranes in terms of lipid asymmetry, surface charge, and membrane potential; these distinctions enable the selective targeting of cancer cells. Anticancer peptides are promising therapeutic candidates owing to their cationic nature, which allows them to disrupt membrane integrity through electrostatic interactions with the anionic cancer cell membrane. In this study, novel anticancer peptide candidates derived from the temporin peptide family were designed, and their interactions with a realistic asymmetric cancer membrane model (comprising phosphatidylcholine, phosphatidylserine, phosphatidylethanolamine, phosphatidylinositol, sphingomyelin, cholesterol, and GM3 ganglioside) were investigated through molecular dynamics simulations. Peptide-membrane interactions were evaluated based on structural stability, positioning along the membrane plane, and lipid-specific hydrogen bond distribution. The findings identified four leading candidates among ten peptides. 1RNb_3 was considered the strongest candidate in terms of cancer membrane selectivity, exhibiting the highest total hydrogen bond count (12.18 ± 2.29) and the most pronounced phosphatidylserine specificity (5.10 ± 1.42). 1RNa_2 demonstrated a stable interaction profile with the lowest root mean square deviation (0.51 ± 0.16 Å) and density peak positioning coinciding with the lipid headgroup region. 1RNb_5 stood out with a low root mean square deviation (0.72 ± 0.27 Å) and the lowest predicted hemolytic score (0.113), highlighting its favorable safety profile. 1RNb_2 also emerged as a notable candidate with a low root mean square deviation and high phosphatidylserine selectivity. The realistic and complex cancer membrane model constructed in this study is intended to serve as a versatile tool for future investigations into cancer-drug interactions.
Benzer Tezler
- A novel antenna configuration for microwave hyperthermia
Mikrodalga hipertermi için yeni bir anten yapılanması
GÜLŞAH YILDIZ ALTINTAŞ
Doktora
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM AKDUMAN
DOÇ. DR. TUBA YILMAZ ABDOLSAHEB
- Construction and characterization of solid-supported lipid bilayers to investigate cell-surface interactions
Hücre–yüzey etkileşimlerinin incelenmesi için yüzey-destekli lipid zarların oluşturulması ve karakterizasyonu
ABDULHALİM KILIÇ
Doktora
İngilizce
2018
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DOÇ. DR. FATMA NEŞE KÖK
- Astemizol ve imipramin'in DU-145 prostat hücre hatlarına sitotoksik ve Eag1 kanalları üzerine elektrofizyolojik etkileri
The astemizole and imipramine effects on cytotoxicity of DU-145 cell line and on electrophysiology of Eag1 channels
ONUR ÖZTANRIVERDİ
- Oleuropeinin voltaj kapılı sodyum kanalı aracılıkanser hücre hareketi üzerindeki etkisininhipoksik koşullarda araştırılması
Investigation of the effect on voltage gated sodium channelmediated cancer cell motility of oleuropein, at hypoxic conditions
ŞİLAN GÖZENOĞLU ÜCAN
- Meme kanseri hücre hattında kakule ile omega-3'ün (DHA) apoptoza etkisinin araştırılması
Investigating the effects of cardamom and omega-3 (DHA) on apoptosis in a breast cancer cell line
HATİCE PAMUK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Beslenme ve Diyetetikİstanbul Okan ÜniversitesiBeslenme ve Diyetetik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HADI KARIMKHANI