Peptidomic characterization and bioactivity screening of Leiurus abdullahbayrami (Scorpiones:Buthidae) venom
Leiurus abdulllahbayrami (Scorpiones:Buthidae) venomunun peptidomik karakterizasyonu ve biyoaktivite taraması
- Tez No: 383226
- Danışmanlar: DOÇ. DR. CAN ÖZEN, DOÇ. DR. MAYDA GÜRSEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyokimya, Biyoloji, Biyoteknoloji, Biochemistry, Biology, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 113
Özet
Hayvan venomları küçük fenolik bileşiklerden yüksek moleküler ağırlığa sahip polipeptitlere kadar değişkenlik gösteren ve neredeyse sınırsız biyolojik fonksiyona sahip biyoaktif moleküllerden oluşmaktadır. Akrep venomları özellikle biyoaktif peptitler açısından zengin olmakla birlikte, farklı yapısal kökenden gelen birçok toksinin kompleks karışımı niteliğindedirler. Bu peptitler milyonlarca yıllık evrimsel süreçte hedeflerine karşı mükemmel afinite kazanmışlardır. Bu nedenle, akrep venomları doğal seçilim yoluyla oluşmuş peptit kütüphaneleri olarak tanımlanabilir ve bu kaynak yeni ilaçların geliştirilmesi açısından büyük umutlar vaat etmektedir. Türkiye'de yeni tanımlanmış bir akrep türü olan Leiurus abdullahbayrami, zehirli hayvanlar arasında en etkili venomlardan birine sahip olup, sokulma vakalarında kurbanlarda ciddi semptomlara sebebiyet vermektedir. Venomunun bu kayda değer gücü, içerisinde barındırdığı yüksek etkili peptit toksinlere dikkat çekmektedir. Bu çalışmanın amacı L. abdullahbayrami venomunun peptit içeriğine odaklanılarak karakterize edilmesi ve biyoaktivitesinin taranmasıdır. Bu amaçla biyokimyasal ve peptidomik yaklaşımlar takip edilmiş aynı zamanda da biyoaktivite taranması için hücresel sistemler kullanılmıştır. Venomun protein miktarı %54 olarak bulunmuştur. Üç farklı teknik ile yürütülen karşılaştırmalı elektroforetik profilleme ile venomda yüksek miktarda peptit nörotoksinin ve çok az miktarda yüksek moleküler ağırlığa sahip proteinin varlıkları aydınlatılmıştır. Mikroakışkan kapiler elektroforez diğer elektroforetik metotlara göre daha az örnek gereksinimi sunmakla kalmayıp, daha üstün ayırma gücü de sağlamaktadır. 1-7 kDa arasında 45 adet özgün peptit kütlesinin tespiti kısa-zincir, uzun-zincir ve hatta disülfit bağı içermeyen peptitlerin beklendiği üzere venomdaki varlığını desteklemiştir. Venomun MCF-7 hücreleri üzerinde anlamlı proliferatif etkisi görülmüştür. Venomun antimikrobiyal potansiyeli bakteriyel ve fungal suşlar üzerinde taranmış ve gram negatif bakteriler üzerinde ümit veren sonuçlar gözlemlenmiştir. Bu çalışmada ortaya koyulan aktivitelerin hangi venomik bilşenden kaynaklandığı ilerdeki araştırmalar ile belirlenebilir. İleri karakterizasyon ve moleküler mühendislik çalışmaları sayesinde belirlenen biyoaktif moleküller, yeni ilaçların geliştirilmesinde altyapı teşkil edebilir. Bu çalışmanın sonuçları belirtilen makalede yayınlanmıştır: Erdeş et al.: Characterization of Leiurus abdullahbayrami (Scorpiones: Buthidae) venom: peptide profile, cytotoxicity and antimicrobial activity. Journal of Venomous Animals and Toxins including Tropical Diseases 2014 20:48. (doi:10.1186/1678-9199-20-48)
Özet (Çeviri)
Animal venoms consist of variety of bioactive molecules, small phenolic compounds to high molecular weight polypeptides, and they exhibit almost limitless biological functions. Scorpion venoms are complex cocktails of toxins from diverse structural origin; they are particularly enriched in bioactive peptides. These peptides gained excellent affinity for their targets through millions of years of evolutionary process. Therefore, scorpion venoms may be defined as naturally selected peptide libraries and this resource offers great promise for development of novel drugs. Leiurus abdullahbayrami, a recently described scorpion species of Turkey, produces one of the most potent venoms among venomous animals that may cause severe symptoms in envenomed victims. The remarkable strength of its venom suggests the presence of highly potent peptide toxins. The aim of this work was to characterize L. abdullahbayrami venom, mainly focusing on the peptide content and to screen its bioactivity. For this reason biochemical and peptidomic approaches were followed as well as cellular assays to screen bioactivity. The protein content of the venom was found 54%. The comparative electrophoretic profiling with three distinct techniques highlights the high abundance of peptide neurotoxins and indeed low amounts of high molecular weight proteins in the venom. Microfluidic capillary electrophoresis not only provided superior resolution but also had the advantage of less sample requirement over other methods. 45 unique peptide masses between 1-7 kDa were detected, supporting the presence of both short-chain and long-chain neurotoxins as well as non-disulfide bridged peptides as expected. A significant proliferative effect of crude venom was seen on MCF-7 cells. The antimicrobial potential of the venom was screened on bacterial and fungal strains, and a promising activity was detected on gram negative bacteria. The venomic components responsible for the observed activities of the present study may be determined, individually, by further investigations. The bioactive molecules might be used as scaffolds for the development of novel drugs, through advanced characterization and molecular engineering endeavors. The results of this study were published in article: Erdeş et al.: Characterization of Leiurus abdullahbayrami (Scorpiones: Buthidae) venom: peptide profile, cytotoxicity and antimicrobial activity. Journal of Venomous Animals and Toxins including Tropical Diseases 2014 20:48. (doi:10.1186/1678-9199-20-48)
Benzer Tezler
- Protoiurus kraepelini (Scorpiones: Iurıdae) zehrinin peptidomik karakterizasyonu ve biyoaktivite taraması
Peptidomic characterization and bioactivity screening of protoiurus kraepelini (Scorpiones: Iuridae) venom
TUĞBA DOĞAN
Doktora
Türkçe
2015
BiyokimyaHacettepe ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AFİFE İZBIRAK
DOÇ. DR. CAN ÖZEN
- Molecular recognition based self assembly of engineered proteins on nanoscaled gold surfaces
Nano-ölcek metal yüzeylerde moleküler tanıma esaslı kendiliğinden montaj olabilen protein tasarımı
BANU TAKTAK KARACA
Doktora
İngilizce
2015
Biyokimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CANDAN TAMERLER
YRD. DOÇ. DR. BÜLENT BALTA
- N,N-dialkil perfloro peptidoamin bileşiklerinin sentez ve karakterizasyonu
Snythesis and charecterization of N,N-dialkyl perfluoro peptido amine compounds
MEHMET GÖKAY DURAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
KimyaCelal Bayar ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHMET SABİH ÖZER
- Tripsin enziminin immobilizasyonu ve protein fragmantasyonunda kullanım potansiyelinin araştırılması
Immobilization of trypsin and investigation of potential use for protein fragmentation
CENK DAĞLIOĞLU
- Polifenollerle fonksiyonelleştirilmiş Fe3O4 nanopartiküllerine tripsin immobilizasyonu ve sindirim uygulaması
Immobilization of trypsin on Fe3O4 nanoparticles which have been functionalized with polyphenols and application of digestion
KEZİBAN ATACAN