Preparation of some semi-synthetic saponin analogs and investigation of their mechanism of action on necrotic cell death
Bazı yarı-sentetik saponin analoglarının hazırlanması ve bunların nekrotik hücre ölümü üzerindeki aktivite mekanizmalarının araştırılması
- Tez No: 554485
- Danışmanlar: PROF. ERDAL BEDİR, PROF. PETEK BALLAR KIRMIZIBAYRAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Bioengineering, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 168
Özet
Yarı-sentez çalışmaları, göreceli olarak düşük anti-tümör aktiviteye sahip saponinlerden yüksek potansiyele sahip yeni moleküller elde etmek için sıklıkla kullanılır. Bu amaçlar ile yürüttüğümüz bir proje kapsamında sikloastragenolden sitotoksik bir sapogenol analoğu olan AG-08 elde edilmiştir. Ön çalışmalarımız AG-08'in nekrotik hücre ölümüne ve otofaji inhibisyonuna neden olduğunu göstermiştir. Ayrıca immunoblotlama çalışmaları PARP-1, p62 ve ATG proteinlerinin AG-08 uygulaması ile kesildiğini işaret etmiştir. Bu tezin temel amaçları; i) ön dataları doğrulamak, ii) AG-08'in moleküler mekanizmasını aydınlatmak, iii) AG-08 analogları hazırlayıp yapı-aktivite ilişkisi kurmaktır. Bu kapsamda yapılan çalışmalar ile AG-08 aracılı nekrotik hücre ölümü ve otofaji inhibisyonu kanıtlanmıştır. Ayrıca 13 insan hücre hattı ile sitotoksisite taraması yapılarak AG-08'in seçiciliği araştırılmıştır. Çalışmalarımızın devamında kalpain, genel kaspaz, katepsin B/L/S ve kaspaz-8 inhibitörlerinin AG-08 aracılı hücre ölümünü zayıflatırken, katepsin D/E inhibitörünün etkilemediği görülmüştür. Lysotracker boyaması ile AG-08'in lizozomun asidik pH'sını kaybetmesine neden olduğu gösterilmiştir. Katepsin inhibitörlerinin hücre ölümü üzerine etkisi ve lizozomal bazifikasyon, AG-08'in lizozomal membran geçirgenliğine neden olduğunu işaret etmektedir. Yarı-sentez çalışmalarında ise 15 AG-08 analoğu sentezlenmiş ve bunlardan üç tanesi sitotoksik bulunmuştur. Devam çalışmaları üç analoğunda AG-08 ile benzer bir moleküler yolağı aktive ettiğini kanıtlamıştır. Oluşturulan yapı-aktivite ilişkisi, tosil grubunun ve tetrafuran halkasının aktivite için önemli olduğunu ancak C-6 ve C-7 arasındaki çift bağın önemli olmadığını ortaya koymuştur. Sonuç olarak, bu tez ile hem AG-08 aracılı hücre ölümünün moleküler yolağı ile ilgili hem de AG-08 ve analoglarının yapı-aktivite ilişkisi ile ilgili önemli bilgiler elde edilmiştir. Bununla birlikte, moleküler mekanizmanın tam olarak aydınlatılması ve yapı-aktivite ilişkisinin doğrulanması için ileri çalışmalar gerektiği açıktır.
Özet (Çeviri)
Since antitumor potency of saponins is relatively weak, researchers focus on semi-synthetic modification of saponins to obtain highly potent structures. With the same motivation, we prepared cytotoxic sapogenol (AG-08), from cycloastragenol. Our preliminary studies revealed that AG-08 was inducing necrotic cell death together with autophagic inhibition. Furthermore, immunoblotting experiments suggested that AG-08 promoted cleavage of various proteins. A continuation study was performed in this thesis with aims of: i) verifying previous studies; ii) identifying molecular mechanism of AG-08; iii) preparing further analogs of AG-08 and deduce structure activity relationships(SAR). Accordingly, necrotic cell death and autophagic inhibition via AG-08 was verified, and cytotoxicity of AG-08 on 13 cell lines was examined. Furthermore, inhibitors of calpain-1, general caspases, cathepsin B/L/S, and caspase-8 were found to partially alleviate cell death, whereas cathepsin D/E inhibitor were not able to do. Additionally, lysosomal impairment due to loss of acidic nature was demonstrated. Later data and effect of cathepsin inhibitor on AG-08 mediated cell death suggest lysosomal membrane permeabilization. In synthesis part, 15 AG-08 analogs were prepared, three of which were cytotoxic. Additionally, active analogs triggered similar cell death mechanism with AG-08. SAR evaluation reveals that presence of tosyl, and tetrahydrofuran ring are required for activity, while double bond at C-6 is not essential. Consequently, this thesis provides important data on mechanism of necrotic cell death and autophagic inhibition via AG-08 treatment as well as relationship between structure and activity. However, further studies are warranted to clarify complete mechanism of AG-08 and substantiate structure activity relationship deductions.
Benzer Tezler
- Metal altlığın ısıtılması yöntemiyle zeolit kaplamaların hazırlanması
Preparation of zeolite coatings by heating of metal substrate
ELİS YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELKON TATLIER
- Controlled release of tetracycline hydrochloride from silica based polycaprolactone nanohybrides
Silika esaslı polikaprolakton nanohibritlerden tetrasiklın hidroklorürün kontrollü salınımı
AYBUKE CENGİZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATOŞ YÜKSEL GÜVENİLİR
- Sıvı kristal blok ve graft kopoliner sentezinde yeni yöntemler
New synthetic approaches for the synthesis of liquid crystalline block and graft copolymers
YEŞİM HEPUZER
- Synthesis and applications of aza-BODIPY derivatives with benzoic acid functional groups
Benzoik asit fonksiyonel grupları içeren aza-BODIPY türevlerinin sentezi ve uygulaması
SAADET ELİF DURAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET GÜL
DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞENNUR ÖZÇELİK
- Thin film composite (TFC) nanofiltration membranes for water softening
Su yumuşatma amaçlı kullanılan ince film kompozit nanofiltrasyon membranları
TUTKU NUR MEMİÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞERİFE BİRGÜL ERSOLMAZ
DR. SİMGE TARKUÇ