Investigating the roles of gpcrs in ochratoxin a (ota)-induced activation of mapk/erk1-2 signaling pathway
Okratoksin a (ota)'nın mapk/erk1-2 sinyal iletim yolağının aktivasyonunda gpcr'ların rollerinin araştırılması
- Tez No: 1020594
- Danışmanlar: DOÇ. DR. İBRAHİM YAMAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Farmasötik Toksikoloji, Moleküler Tıp, Biyokimya, Pharmaceutical Toxicology, Molecular Medicine, Biochemistry
- Anahtar Kelimeler: Beta arrestinler, G proteinleri, Okratoksinler, Beta arrestins, G proteins, Ochratoxins
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Okratoksin A (OTA), Aspergillus ve Penicillium türü mantarlar tarafından üretilen, gıda ve yemler yoluyla insan ve hayvanlara bulaşan bir mikotoksindir. Bu nedenle insanlar ve hayvanlar günlük yaşamlarında sıklıkla OTA'ya maruz kalmaktadır. OTA'nın farklı hücre tiplerinde, doz ve zamana bağlı olarak sinyal iletim yolaklarını bozduğu, karsinojenik ve nefrotoksik etkilerinin yanında nörotoksik ve immunotoksik etkilerinin de olduğu bilinmektedir. OTA maruziyetinin MAPK/ERK1-2 yolunu aktive ettiği gösterilmiş olsa da bu aktivasyonda rol oynayan üst düzenleyici faktörler net değildir. Bu çalışmada, OTA'nın MAPK/ERK1-2 aktivasyonunda G protein kenetli reseptörlerin (GPCR) rolü araştırılmıştır. İnsan böbrek hücre hattı (HK-2) kullanılarak yapılan deneylerde OTA'nın cAMP seviyesini düşürerek bu yolağı aktive ettiği gösterilmiştir. Konfokal mikroskopi ile β-arrestin 1'in OTA ile indüklenen endozom translokasyonu ve ERK aktivasyonundaki rolü ortaya konmuştur. Endozom izolasyonu ve TurboID etiketleme teknikleriyle belirlenen aday GPCR'lar arasından, moleküler docking ve literatür taramasıyla daraltılan listede yalnızca GPR139'un OTA'ya doğrudan yanıt verdiği BRET analizleriyle doğrulanmıştır. Ayrıca Gαi'nin bir alt türü olan Gαi1 ve β-arrestin'in bu sinyal yolundaki kritik rolleri gösterilmiştir. Bu bulgular, OTA'nın toksik etkilerinin GPCR aracılığıyla gerçekleştiğini ve cAMP azalmasının MAPK/ERK1-2 aktivasyonunda önemli rol oynadığını göstermekte; aynı zamanda GPCR hedefli tedavi stratejileri için de bilimsel zemin sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Ochratoxin A (OTA) is a mycotoxin produced by fungi of the Aspergillus and Penicillium genera, commonly contaminating food and feed, thereby posing a frequent exposure risk to both humans and animals. OTA is known to disrupt various signaling pathways in a cell type-, dose-, and time-dependent manner and exhibits not only carcinogenic and nephrotoxic effects but also neurotoxic and immunotoxic properties. Although OTA exposure has been shown to activate the MAPK/ERK1-2 signaling pathway, the upstream regulatory mechanisms responsible for this activation remain unclear. This study investigates the role of G protein-coupled receptors (GPCRs) in OTA-induced MAPK/ERK1-2 activation. Using the human kidney proximal tubular cell line (HK-2), we demonstrated that OTA activates the MAPK/ERK1-2 pathway by reducing intracellular cAMP levels. Confocal microscopy revealed that β-arrestin 1 mediates endosomal translocation upon OTA treatment and contributes to ERK activation. A combination of endosome isolation and TurboID-based proximity labeling identified candidate GPCRs potentially involved in OTA signaling. Further refinement using molecular docking and literature review narrowed the list to 10 GPCRs, among which only GPR139 was found to be directly activated by OTA, as shown by BRET assays. Additionally, Gαi1, a subtype of the Gαi protein, and β-arrestin were shown to play critical roles in this signaling pathway. These findings indicate that the toxic effects of OTA are mediated through GPCR-mediated mechanisms, with cAMP reduction being a crucial factor in the activation of MAPK/ERK1-2. This study provides important insights into OTA's molecular mechanism of toxicity and highlights the potential for GPCR-targeted therapeutic strategies.
Benzer Tezler
- Investigating the role of g protein coupled receptor (gpcr) activation in ochratoxin A (OTA)-induced toxicity
Okratoksin A (OTA)'ya bağlı toksisitede g proteine bağlı reseptörün aktivasyonunun rolünün araştırılması
BEREN AYLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Moleküler TıpBoğaziçi ÜniversitesiGenel Biyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İBRAHİM YAMAN
- Investigating the homo-dimerization of ADGRD1/GPR133 andADGRG5/GPRr114 via resonance energy transfer techniques
Rezonans enerji transfer teknikleriyle ADGRD1/GPR133 ve ADGRG5/GPR114'ün homo-dimerizasyonunu araştırmak
BERKAY DEMİRBAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
BiyolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÇAĞDAŞ DEVRİM SON
ÖĞR. GÖR. ORKUN CEVHEROĞLU
- Optimization of internal tagging of inhibitory G-proteins for investigating their interactions with dopamine receptor D2 via fret method
İnhibitör G proteinlerinin dopamin reseptörü D2 ile etkileşiminin fret metoduyla incelenmesi için internal işaretlenmelerinin optimizasyonu
GİZEM ÖZCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
BiyokimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyokimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÇAĞDAŞ DEVRİM SON
YRD. DOÇ. DR. SALİH ÖZÇUBUKÇU
- Liraglutid'in fare pankreas beta hücrelerinde insülin salgısı ve beta hücre sağ kalımıyla ilişkili GPCR genlerinin ifadesine etkisinin belirlenmesi
Determination of the effect of liraglutide on expression of GPCR genes associated with insulin secretion and beta cell expression in mouse pancreatic beta cells
MELİKENUR TÜRKOL
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
GenetikTekirdağ Namık Kemal ÜniversitesiTıbbi Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TÜRKER BİLGEN
- Vascular function in chronic end-organ damage: pharmacological characterization of vasomotor function in systemic vasculature
Kronik uç-organ hasarında vasküler fonksiyon: Sistemik damarlarda vazomotor fonksiyonun farmakolojik karakterizasyonu
NADİR ULU
Doktora
İngilizce
2009
Eczacılık ve FarmakolojiUnıversıty Of Gronıngen (rıjksunıversıteıt Gronıngen)Tıbbi Farmakoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ROBERT HENK HENNING