In vitro and in vivo characterization of dmHexDC function
dmHexDC fonksiyonunun in vitro ve in vivo karakterizasyonu
- Tez No: 540781
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ARZU ÇELİK FUSS
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyokimya, Nöroloji, Biochemistry, Neurology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 125
Özet
Moleküllerin glikozilasyonu, hücre-hücre iletişiminden hücre farklılaşmasına kadar uzanan çok çeşitli hücresel faaliyetler için önemlidir ve birçok nörogelişimsel bozuklukta değişmiş olduğu gözlemlenir. β-Hekzosaminidazlar glikanların indirgeyici olmayan ucunda bulunan N-asetil-β-D-hekzosamin kalıntıların katalizini hidrolize ederek glikokonjugatları işlemektedir. Önceki çalışmalarda, Drosophila melanogaster'de N-asetil-β-D-glukozamin kalıntılarını kesen üç hekzosaminidaz karakterize edilmiştir. Grubumuz genetik taramalarla Drosophila'nın göz imge diskinde R7 fotoreseptörlerinde ve pre-nöronal hücrelerde ifade edilen yeni bir hekzosaminidaz olan dmHexDC'yi tespit etmiştir. dmHexDC'nin nörogelişimdeki rolü hakkında fonksiyonel bir bakış açısı elde etmek için, dmHexDC'nin biyokimyasal fonksiyonunu tanımladım ve her iki terminal N-asetil-β-D-glukozamin ve N-asetil-β-D-galaktozamin kalıntılarını in vitro olarak hidrolize ettiğini gösterdim. Her ne kadar dmHexDC her iki substratı hidrolize edebilse de, substrat özgüllüğü N-asetil- β -D-galaktozamin kalıntılarına daha yatkındır. Ayrıca, dmHexDC'nin bir homoloji modeli üretildi ve bu model GH20 ailesi arasında ortak bir yapı olan bir (β / α)8 -fıçı topolojisine benzediği gösterildi. dmHexDC'nin katalitik aktivitesine katılan anahtar kalıntılar homoloji modelinden araştırılmış ve 347. pozisyondaki glutamik asit, genel asit / baz kalıntısı olarak tanımlanmıştır. Ayrıca, E347A mutantları N-asetil- β -D-hekzosamin substratlarında azalan katalitik aktivite sergilemiştir. Bu, E347A mutasyonunun in vivo entegrasyonunun, dmHexDC için bir hipomorf oluşturacağı ileri sürdü. In vivo fonksiyonel çalışmalarına hızlı ve verimli dmHexDC mutantları üretmek için, dmHexDC'nin çıkarılması ve CRISPR / Cas9 gen düzenleme yöntemi kullanarak ters attP dizileri ile çevrili white genin entegre edilmesi yoluyla rekombinaz aracılı kaset değişimi (RMCE) şablon mutantı ürettim. İlgilenilen herhangi bir DNA, mutantın dmHexDC gen bölgesine yüksek verimlilikle kaset değişimi ile entegre edilebilir. Mutant alel için homozigot olan sineklerin canlı olduğu gözlendi ve dmHexDC içermeyen homozigot mutantların, göz imge disklerinin ventral tarafında hafif nöronal kayıplara sahip olduğunu gösterdim.
Özet (Çeviri)
Glycosylation of molecules is crucial for a wide variety of cellular processes ranging from cell-cell communication to cell differentiation and is altered in many neurodevelopmental disorders. β-hexosaminidases process glycoconjugates by hydrolyzing the catalysis of terminal N-acetyl-β-D-hexosamine residues found at the non-reducing end of glycans. Previously, three hexosaminidases were characterized in Drosophila melanogaster that cleave N-acetyl-β-D-glucosamine residues. Our group identified a new putative hexosaminidase, dmHexDC, which is expressed in R7 photoreceptors and pre-neuronal cells in the eye imaginal disc of Drosophila. In order to gain functional insight into the role of dmHexDC in neurodevelopment, I characterized the biochemical function of dmHexDC and showed that it removes both terminal N-acetyl-β-D-glucosamine and N-acetyl-β-D-galactosamine residues in vitro. Even though dmHexDC is able to remove both substrates, its substrate specificity is towards N-acetyl-β-D-galactosamine residues. Furthermore, a homology model of dmHexDC was generated and the output structure resembled a (β/α)8-barrel topology, which is a common structure among GH20 family proteins. The key residues that partake in the catalytic activity of dmHexDC was investigated from the homology model and glutamic acid at amino acid position 347 was identified as the general acid/base residue. Furthermore, E347A mutants displayed diminished catalytic activity towards the N-acetyl-β-D-hexosamine substrates. This suggested that integrating E347A mutation in vivo would create a hypomorph for dmHexDC. In order to generate fast and efficient dmHexDC mutants for functional studies in vivo, I generated a recombinase mediated cassette exchange (RMCE) template mutant by excising dmHexDC out and integrating white gene flanked by inverted attP sites using the CRISPR/Cas9 gene editing method. Any DNA of interest can be integrated to the dmHexDC gene region of the mutant by cassette exchange with high efficiency. Flies homozygous for the mutant allele were observed to viable and I showed that homozygous mutants lacking dmHexDC has mild neuronal loss at the ventral side of the eye imaginal discs.
Benzer Tezler
- AYW suşu hepatit B virüsü yüzey antijenine (HBS) karşı gelişen immün cevapların fare modelinde In Vitro ve In Vivo karakterizasyonu
In vitro and In Vivo characterization of immune responses to the AYW strain Hepatitis B virus surface antigen (HBS) in a mouse model
MİLAT ARAZ
Doktora
Türkçe
2023
Allerji ve İmmünolojiGazi Üniversitesiİmmünoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİN ÜMİT BAĞRIAÇIK
- Farklı şekilli nanopartiküllerin geliştirilmesi, immünoterapötik ve kemoterapötik madde yüklü optimum şekilli nanopartiküllerin küçük hücreli dışı akciğer kanseri üzerine antikanser etkinliğinin değerlendirilmesi
Development of different shaped nanoparticles, evaluation of anticancer activity of optimum shaped nanoparticles loaded with immunotherapeutic and chemotherapeutic agents on non-small cell lung cancer
MERYEM KAPLAN
Doktora
Türkçe
2024
Eczacılık ve FarmakolojiHacettepe ÜniversitesiFarmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEMA ÇALIŞ
- Kaempferol yüklenmiş aljinat/hyaluronik asit mikrokürelerin üretral darlık modelinde etkinliğinin in vitro ve in vivo araştırılması
In vitro and in vivo investigation of the efficacy of kaempferol loaded alginate/hyalurnic acid microspheres in a model of urethral stricture
BÜŞRA MORAN BOZER
- Üç boyutlu (3B) in vitro Parkinson hastalığı modelleri oluşturulması ve oluşturulan modellerin karakterizasyonu
Production and characterization of three-dimensional (3D) in vitro Parkinson's disease models
ASLI AYBİKE DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
BiyomühendislikEge ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AYLİN ŞENDEMİR ÜRKMEZ
- Ratlarda deneysel olarak oluşturulan yanıklar üzerine Ficus carica L. ve Hippophae rhamnoides L. karışımının in vitro ve in vivo etkisinin araştırılması
Investigation of the in vitro and in-vivo effect of a mixture of Ficus carica L. and Hippophae rhamnoides L. on experimental burns in rats
HANDAN UĞUZ
Doktora
Türkçe
2024
Eczacılık ve FarmakolojiAtatürk ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN AŞKIN
PROF. DR. MURAT ÇELİK