Design and evaluation of a KR12 peptide–ciprofloxacin conjugate strategy against antimicrobial resistance
Antimikrobiyal dirençle mücadele için KR12 peptidi-siprofloksasin konjugat stratejisinin tasarımı ve değerlendirilmesi
- Tez No: 1021846
- Danışmanlar: PROF. DR. FİKRETTİN ŞAHİN, DOÇ. DR. BURCU UÇAR ACAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Bioengineering, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yeditepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Geleneksel antibiyotiklerin etkinliğinin azalmasıyla tetiklenen antimikrobiyal direncin küresel olarak hızla yayılması, modern tıp için büyük bir tehdit oluşturmakta ve yenilikçi antimikrobiyal stratejilere olan acil ihtiyacı vurgulamaktadır. Bu çalışma, doğal bir antimikrobiyal peptit olan KR12'nin membran aktif özelliklerini siprofloksasinin (CIP) hücre içi hedefleme yeteneğiyle birleştirerek yeni bir hibrit antimikrobiyal ajan geliştirmeyi amaçlamıştır. Bu tezde, tabletten izole edilen CIP'nin yapısı LC-MS/MS kullanılarak doğrulanmıştır. KR12 peptidi, katı faz peptit sentezi yöntemi kullanılarak sentezlenmiştir. CIP ve KR12, kimyasal modifikasyon yoluyla bir amid bağı ile konjuge edilmiştir. Konjugat, Q-TOF/MS kullanılarak doğrulanmıştır. KR12-CIP konjugatının antibakteriyel aktivitesi, MIC, MBC ve disk difüzyon testleri ile yapılmıştır. Konjugatın biyouyumluluğu, L929 fibroblast hücreleri üzerinde MTS hücre canlılığı testi kullanılarak değerlendirilmiştir. Dikkat çekici bir şekilde, KR12-CIP'nin S. typhimurium'a karşı MIC değerinde serbest KR12'ye kıyasla sekiz kat düşüş belirlenmiştir. Düşük konsantrasyonlarda bile klinik olarak dirençli E. coli'ye karşı antibakteriyel aktivite gösterdiği görülmüştür. KR12 ve KR12-CIP'nin, klinik olarak CIP'ye dirençli K. pneumoniae ve A. baumannii'ye karşı 4 ve 32 µg/mL'de inhibitör etki gösterdiği bulunmuştur. KR12, klinik olarak CIP'ye dirençli VRE ve S. aureus'a karşı konjugattan daha etkili olduğundan, konjugatın antibakteriyel mekanizmasının, bakteri türüne bağlı antagonistik etkiyle açıklanabileceği düşünülmüştür. Sitotoksisite testi, KR12-CIP'nin test edilen konsantrasyonlarda yüksek biyouyumluluğunu göstermiş ve terapötik uygulamalar için potansiyel güvenliğini ortaya koymuştur. Özetle, KR12-CIP konjugasyonu, Gram-negatif ve dirençli patojenlere karşı antibiyotik etkinliğini artırmak için umut verici bir stratejidir. Bununla birlikte, bakteri türüne bağlı değişkenlik, antimikrobiyal peptit-antibiyotik konjugatlarının terapötik potansiyelinden tam olarak yararlanmak için konjugat tasarımının ileri optimizasyonuna ve ayrıntılı mekanistik araştırmalara duyulan ihtiyacın altını çizmektedir.
Özet (Çeviri)
The rapid global spread of antimicrobial resistance, driven by the declining effectiveness of conventional antibiotics, represents a major threat to modern medicine and highlights the urgent need for innovative antimicrobial strategies. The present study aimed to develop a novel hybrid antimicrobial agent by combining the membrane-active properties of a natural antimicrobial peptide, KR12, with the intracellular targeting ability of ciprofloxacin (CIP). In the thesis, the structure of CIP isolated from a tablet was confirmed using LC-MS/MS. The KR12 peptide was synthesized using the solid-phase peptide synthesis method. CIP and KR12 were conjugated through an amide bond via chemical modification. The conjugate was verified using Q-TOF/MS. The antibacterial activity of the KR12-CIP conjugate was evaluated using MIC, MBC, and disc diffusion assays. The biocompatibility of the conjugate was assessed using an MTS cell viability assay on L929 fibroblast cells. Remarkably, an eightfold decline in the MIC of KR12-CIP compared to free KR12 was observed in S. typhimurium. It has been observed to have antibacterial activity against clinical resistant E. coli, even at low concentrations. The KR12 and KR12-CIP have been observed demonstrating inhibitory effects at concentrations of 4 and 32 µg/mL against clinical CIP-resistant K. pneumoniae and A. baumannii. Since the KR12 peptide was more effective than the conjugate against clinical CIP-resistant VRE and S. aureus, it was thought that the antibacterial mechanism of the conjugate could be explained by its antagonistic effect, which is bacteria strain-dependent. Cytotoxicity assay showed high biocompatibility of the KR12-CIP within the tested concentration range, revealing its potential safety for therapeutic applications. In summary, KR12-CIP conjugation is a promising strategy for improving antibiotic efficacy against Gram-negative and resistant pathogens. Nevertheless, strain-dependent variability underscores the need for further optimization of conjugate design and detailed mechanistic investigations to fully advantage the therapeutic potential of antimicrobial peptide-antibiotic conjugates.
Benzer Tezler
- İzmir'de bazı yolların kapatılarak yaya bölgeleri oluşturma da kent peyzajını geliştirme açısından yeniden planlanması üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
BAHAR TÜRKYILMAZ
- Sonbahar sera yetiştiriciliğine uygun hıyar çeşit seçimi
Selecting a cucumber variety suitable for glasshouse production in Autumn
MESUT OKTAY
- İki katlı pamuk ipliklerinden dokunan kumaşlarda örgüye bağlı olarak maksimum atkı sıklığının değişimi üzerinde bir araştırma
Başlık çevirisi yok
MELTEM ASLI NARTER
- Küçük Yamanlar tepesi örneğinde kent yakın çevresinde rekreasyon alanı düzenleme projesi
Başlık çevirisi yok
NİHAN BULGUN
