Behavior of alpha-2-macroglobulin unique peptides in biological samples
Biyolojik numunelerde alfa-2-makroglobülin özgün peptitlerinin davranışı
- Tez No: 688030
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SÜREYYA ÖZCAN KABASAKAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 154
Özet
Proteomik, proteinlerin ve proteoformların kapsamlı bir çalışmasıdır. Proteomik araştırma, teşhis uygulamaları için yeni protein biyobelirteçlerinin tanımlanmasını sağlar ve ilaç geliştirme için yeni hedefleri araştırır. 'Bottom-up' (Aşağıdan yukarıya) proteomikte, proteinler proteazlar kullanılarak sindirilir ve karşılık gelen peptitler kütle spektrometrisi (MS) ile analiz edilir. Peptit merkezli yaklaşım, proteinin yalnızca özgün peptit(ler)inin MS tabanlı tanımlanmasına ve/veya nicelenmesine odaklanır. Bununla birlikte, proteinler genellikle birden fazla özgün peptit içerir. Bu nedenle, proteini temsil eden özgün peptidin seçimi, hem kalitatif hem de kantitatif proteomik için çok önemlidir. Burada, geleneksel proteolitik sindirim koşullarında protein derişimini ile özgün peptit tepkileri arasındaki ilişkiyi araştırılmıştır. Karaciğer, akciğer, nörolojik hastalıklar ve prostat kanseri ile ilişkili klinik olarak önemli bir protein olan alfa-2-makroglobulin (A2MG) referans protein olarak seçilmiştir. Proteolitik sindirim için iki yaygın proteaz, tripsin ve bir tripsin/Lys-C karışımı kullanılmıştır. Protein-peptit korelasyonu, sindirim verimliliği, matriks etkisi ve konsantrasyon etkisi, protein standardı, insan serumu ve sığır serumu için değerlendirilmiştir. On iki A2MG özgün peptidi, çoklu reaksiyon izleme modunda (MRM) çalıştırılan üçlü dört kutuplu kütle spektrometrisi (QQQ-MS) kullanılarak izlenmiştir. Proteine özgü peptit korelasyonları, sekiz protein derişimi seviyesinde değerlendirilmiştir. Tüm özgün peptitler için yüksek derişim seviyelerinde (0.0536 – 0.1071 μg/μl) doğrusal bir korelasyon gözlemlenirken, düşük derişim seviyelerinde (0.0071 – 0.0357 μg/μl) peptit korelasyonu her iki enzim için değişkendir. Aynı araştırma, insan serumu ve sığır serumunda üç A2MG protein seviyesinde gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar, protein seviyesindeki değişimin peptit seviyelerini yansıtmadığını göstermiştir. Protein-peptit korelasyonu ile pI değeri, peptit uzunluğu, protein yapısındaki yerler ve reaktif amino asitlerin varlığı gibi belirli peptit parametreleri arasındaki ilişki de araştırılmıştır. Araştırma sonuçları, yapının iç bölgelerinde yer alan peptitlerin diğer hedef peptitlerle doğrusal korelasyon göstermediğinden, protein yapısındaki peptitlerin lokasyonunun doğrusal peptit korelasyonunu etkileyen ana faktör olduğunu göstermiştir. Ayrıca, en düşük pI değerlerine sahip peptitler, on iki A2MG özgün peptitinin tümü arasında zıt korelasyon gösterir. On iki A2MG özgün peptidinin, çeşitli biyolojik matrikslerin yanı sıra farklı protein derişimlerinde farklı davrandığı gözlemlenmiştir. Bu, biyolojik örneklerde dinamik protein-peptit korelasyonlarını araştıran ilk çalışmadır. Peptitlerin farklı derişimlerde ve biyolojik ortamlardaki davranışı, protein bazlı biyobelirteç çalışmaları için kritik öneme sahiptir.
Özet (Çeviri)
Proteomics is the comprehensive study of proteins and proteoforms. Proteomics research enables the identification of new protein biomarkers for diagnostic applications and investigates novel targets for drug development. In bottom-up (shotgun) proteomics, proteins are digested using proteases, and corresponding peptides are analyzed by mass spectrometry (MS). The peptide-centric approach focuses on MS-based identification and/or quantification of only unique peptide(s) of the protein. However, proteins often contain multiple unique peptides. Therefore, the selection of the unique peptide representing the protein is crucial for both qualitative and quantitative proteomics. Here, we investigated the relationship between protein concentration and unique peptide responses under conventional proteolytic digestion conditions. Alpha-2-macroglobulin (A2MG), a clinically important protein associated with liver, lung, neurological diseases, and prostate cancer, was selected as a reference protein. Two common proteases, trypsin, and a trypsin/Lys-C mixture, were used for proteolytic digestion. Protein-peptide correlation, digestion efficiency, matrix-effect, and concentration-effect were evaluated for protein standard, human serum, and bovine serum. Twelve unique A2MG peptides were monitored using triple quadrupole mass spectrometry (QQQ-MS) operated in multiple reaction monitoring mode (MRM). The protein-unique peptide correlations were assessed at eight protein concentration levels. While a linear correlation was observed for all unique peptides at high concentration levels (0.0536 – 0.1071 μg/μl), peptide correlation at low concentration levels (0.0071 – 0.0357 μg/μl) were variable for both enzymes. The same investigation was performed in human serum and bovine serum at three A2MG protein levels. The results showed that the change in protein level was not reflected in peptide levels. We further investigated the relationship between protein-peptide correlation and certain peptide parameters such as pI value, peptide length, locations in the protein structure, and the presence of reactive amino acids. Outcomes of the research suggested that location of the peptides in the protein structure is the main factor which affects the linear peptide correlation since peptides located inner regions of the structure did not show linear correlation with other target peptides. Also, the peptides with lowest pI values show opposite correlation among all twelve A2MG unique peptides. It was observed that the twelve A2MG unique peptides behave different at different protein concentrations, as well as, various biological matrices. This is the first study investigating dynamic protein-peptide correlations in biological samples. The behavior of peptides at different concentrations and biological environments is critical for protein-based biomarker studies.
Benzer Tezler
- Döndürerek kaplama film tekniği ile α-glikozidaz-SNO2:SB/ITO biyoelektrotların hazırlanması ve biyosensör uygulamaları
Preparation of alpha-glucosidase-SNO2:SB/ITO bio-electrodes via spin-coating film technique and its biosensor application
ŞERİFE ASA
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
BiyomühendislikIğdır ÜniversitesiBiyomühendislik ve Bilimleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BAHRİ GÜR
- Alfa-amilaz ve alfa amilaz-dekstran konjugatların spektrofluorometrik yöntemle incelenmesi
The Examiniation of alpha-amylase-dextran conjugates with spectrofluorometric methods
MELDA ALTIKATOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
KimyaYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HURİYE KUZU KARŞILAYAN
- Investigation of the effect of Isocitrate dehydrogenase 1 (IDH1) mutation on angiogenesis and associated genes in glioma cells
İzositrat dehidrogenaz 1 (IDH1) mutasyonunun gliom hücrelerinde anjiyogenez ve ilgili genler üzerine etkisinin incelenmesi
MUHAMMED DENİZ OKSAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
BiyolojiBahçeşehir ÜniversitesiSağlık Bilimleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ TİMUÇİN AVŞAR
- Optimization of geometry of the driving electric field for better detection efficiency of radon decay products
Radon bozunum ürünlerinin daha iyi bir verim ile detekte edilebilmesi için radon deteksiyon sistemin elektrik alan geometrisinin optimizasyonu
ESRA BARLAS
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENAP Ş. ÖZBEN
- Investigation of the effect of Isocitrate Dehydrogenase 1 (IDH1) mutation on angiogenesis and associated genes in glioma cells
İzositrat Dehidrogenaz 1 (IDH1) mutasyonunun gliom hücrelerinde anjiyogenez ve ilgili genler üzerine etkisinin incelenmesi
MUHAMMED DENİZ OKSAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
GenetikBahçeşehir ÜniversitesiSağlık Bilimleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ TİMUÇİN AVŞAR