Bio-immunoinformatik yaklaşımlarla in silico olarak leishmaniasis'e karşı çok peptitli aġı adayının tasarlanması ve immun simülasyon yöntemiyle etkinliğinin değerlendirilmesi
In silico design of multi-peptide vaccine candidate against leishmaniasis using BİO-immunoinformatic approaches and investigation of its effect by immune simulation methods
- Tez No: 714846
- Danışmanlar: PROF. DR. Alparslan YILDIRIM
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Parazitoloji, Parasitology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Parazitoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 98
Özet
Leishmaniasis, vektör kaynaklı bir enfeksiyon hastalık olup, endemik bölgelerdeki bir çok ülkelerde önemli bir halk sağlığı problemi olmaya devam etmektedir. Leishmania cinsine ait 30'dan fazla türün sebep olduğu bu hastalığın bazı formları tedavi edilmediği takdirde ölümcül olabilmekte, bazı formları ise herhangi bir tedavi gerektirmeden kendiliğinden iyileĢebilmektedir. Bu güne kadar uygulanan tedavi yöntemleriyle alınan sonuçlar tatmin edici olmamakla birlikte parazit eradikasyonunda yetersiz kalmaktadır. Enfeksiyondan korunmak için ise henüz onaylanmıĢ, etkili bir aĢı mevcut değildir. Gerek tedavi edici ajanların leishmaniasis mücadelesinde yetersiz olması, gerekse de mevcut aĢı adaylarının uzun süreli koruma sağlayamaması yeni aĢı stratejilerinin geliĢtirilmesi ihtiyacını artırmaktadır. Geleneksel yaklaĢımlarla bu güne kadar çok sayıda patojenik mikroorganizmaya karĢı oldukça etkili aĢılar geliĢtirilmiĢtir. Ancak, kompleks doğaları nedeniyle Leishmania gibi bazı patojenlere karĢı klasik yaklaĢımlarla aĢı geliĢtirmek, bu konuda aĢılması gereken en büyük zorluk olmaya devam etmektedir. Bu sebeplerden dolayı, tek bir antijen yerine bir çok antijen kullanılarak çoklu peptit aĢısının geliĢtirilmesi kompleks patojenlere karĢı uzun süreli koruyuculuk sağlamak için daha umut verici bir strateji gibi görünmektedir. Bu çalıĢmada çeĢitli güncel biyoinformatik ve immünoinformatik araçlar kullanılarak leishmaniasise karĢı peptit bazlı bir aĢının in silico olarak tasarlanması ve immune yanıtı uyarma potansiyelinin araĢtırılması amaçlanmıĢtır. Bu amaçla, iyi bilinen 8 adet Leishmania antijeninin yapısında bulunan, 8 adet yardımcı T lenfosit (HTL), 8 adet sitotoksik T lenfosit (CTL) ve 7 adet B lenfosit epitopu oluĢturulan yeni aĢı adayının tasarlanmasında kullanılmıĢtır. Ġlaveten, oluĢturulan aĢı adayının çok sayıda Leishmania türüne karĢı koruyuculuk sağlaması hedeflenmiĢ olup, bu amaçla türler arasında korunmuĢ bölgelerde bulunan peptitler seçilerek kullanılmıĢtır. OluĢturulan yapının immünojenik etkisini arttırmak için molekülün N-terminaline bir adjuvan bağlanmıĢtır. OluĢturulan molekülün toksisitesi, alerjenitesi, insan genomuna benzerliği ve bazı fizikokimyasal özellikleri değerlendirilmiĢtir. Proteinin 3 boyutlu yapısı oluĢturularak bağıĢıklık sistemi reseptörleri ile etkileĢimi değerlendirilmiĢtir. Ġnsan TLR2 reseptörü ile oluĢturacağı bağlanma, moleküler docking analizi ile doğrulanmıĢtır. Kodon adaptasyon analizinin ve yapının DNA dizisinin elde edilmesinin ardından in silico klonlama iĢlemi gerçekleĢtirilmiĢtir. Yüksek düzeyde IFN-γ salgılanmasını indükleme potansiyeline ek olarak, oluĢturulan proteinin bağıĢıklık yanıtı indükleme potansiyeline sahip olduğu immun sistem simülasyonları yardımıyla doğrulanmıĢtır. Bu çalıĢma kapsamında oluĢturulan plazmit, E.coli'de rekombinant protein üretilmesi için kullanılabileceği gibi, gelecek aĢılama çalıĢmalarında hem direkt olarak bir DNA aĢısı halinde, hem de rekombinant protein aĢısı halinde kullanılabilme özelliği taĢımaktadır.
Özet (Çeviri)
Leishmaniasis is a vector-borne infectious disease that remains an important public health problem in many countries in endemic regions. Over 30 parasitic species of genus Leishmania cause diseases that some forms can be fatal if left untreated, while some forms of disease can heal without any threatment. The results of current treatment methods are not satisfactory and they are not sufficient in parasite eradication. No approved vaccine is available for humans o date. Insufficiency of therapeutic agents to fight against leishmaniasis and failure of current vaccine candidates to provide long-term protection further increase the requirement and urgency of a new vaccine strategies. Highly effective vaccines against numerous pathogenic microorganisms have been developed by traditional vaccine development methods by far. However, due to their complex nature, it is a remaining challenge to develop an effective vaccine against some pathogens like Leishmania species by classical aproaches. Thus, instead of single antigen-based vaccines, developing a polypeptide-based vaccine seems a rather promising strategy to induce long-term protection against these complex pathogens. In this study, in silico design of peptide-based vaccine against leishmaniasis using various bioinformatic and immunoinformatic tools, and evaluation of its potential to stimulate immune response was aimed. To this end, 8 well known Leishmania antijens were analyzed, and 8 helper T lymphocyte (HTL), 8 cytotoxic T lymphocyte (CTL), and 7 B lymphocyte epitopes were used to construct a novel vaccine candidate. In addition, only those peptides found in conserved regions among multiple Leishmania species were selected in order to provide protection against many Leishmania species. An adjuvant was linked to the N-terminal of the constructed molecule to enhance its immunogenicity. Toxicity, allerjenicity, similarity to human genome and some physicochemical properties of the designed molecule were evaluated. A 3D structure of the protein were generated and its interaction with immume system receptors were evaluated. Its binding with human TLR2 was confirmed by molecular docking analsysis. In silico cloning was performed following the codon adaptation analysis and obtaining the DNA sequence of the construct. Immune simulations demonstrated that constructed protein has a great potential to induce immune response in addition to its potential to induce high level of IFN-γ secretion. Generated plasmid can be used to produce a recombinant protein in E.coli. Additionally, the construct can be used directly as a DNA vaccine as well as recombinant protein vaccine in future vaccination studies.
Benzer Tezler
- Tip 1 diyabet mellitüs' lü çocukların hba1c değerlerini etkileyen biyo-psiko-sosyo-kültürel ve ekonomik etmenler
BİO-PSYCHO-socio-cultural and economic factors effecting the HBA1C levels for the TYPE 1 diabetes mellitüs children
BELKIS BAYAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Endokrinoloji ve Metabolizma HastalıklarıDüzce ÜniversitesiHalk Sağlığı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ATİLLA SENİH MAYDA
- Mikro ark oksidasyon yöntemiyle zirkonyuma biyo uyumlu ve antibakteriyel oksit kaplanması
Bio active and antibacterial oxide layers on zirconium bio materials using micro arc oxidation treatment
SİNEM FİDAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Türkiye'nin Doğu Akdeniz bölgesinde yayılış gösteren, istilacı lessepsiyan tür aslan balığının (pterois spp.) biyo-ekolojisi
Bio-ecology of the invasive lessepsian species lionfish (pterois spp.) spreading i̇n the eastern mediterranean regi̇on of Turkey
HAYRİ ERTUĞRUL ÇETE
Doktora
Türkçe
2024
BiyolojiMersin ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. REMZİYE SERAP ERGENE ÜZDİYEN
- Aza–bodipy compounds with fluorescent property for determination of bio–thiols
Biyo–tiyollerin tayini için floresan özellikli aza–bodipy bileşikleri
BLEDA CAN SADIKOĞULLARI
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞE ÖZDEMİR
- Artvin'deki biyokaçakçılığın durumu ve önlenmesi
State and prevention of bio smuggling in Artvin
YUNUS AYDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Ormancılık ve Orman MühendisliğiArtvin Çoruh ÜniversitesiOrman Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TEMEL GÖKTÜRK