Antiapoptotik protein inhibitörü yüklü nanopartiküllerin kanser hücreleri üzerindeki etkileri
Effects of antiapoptotic protein inhibitor-loaded nanoparticles on cancer cells
- Tez No: 763120
- Danışmanlar: PROF. DR. EMİNE ŞEKÜRE NAZLI ARDA, DOÇ. DR. MEHMET KORAY GÖK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Genetik, Biyomühendislik, Chemical Engineering, Genetics, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Farmasötik nanoteknoloji, Moleküler genetik, Nanopartiküller, Neoplazm hücreleri, Neoplazmlar, Rekombinant protein üretimi, Pharmaceutical nanotechnology, Molecular genetic, Nanoparticles, Neoplastic cells, Neoplasms, Recombinant protein production
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Apoptozdan kaçınma, kanser hücrelerinin ayırt edici bir özelliğidir. Miyeloid lösemi hücre farklılaşma proteini (MCL-1), hücresel apoptozu düzenleyen B-hücreli lenfoma 2 (BCL-2) ailesinin anti-apoptotik bir proteinidir. MCL-1 ekspresyonu, kanser hücrelerinin hayatta kalmasında anahtar bir rol oynamaktadır ve bu nedenle kanser tedavisinde umut verici bir hedeftir. MCL-1 ve diğer antiapoptotik BCL-2 proteinlerinin korunmuş BH3 domenlerini hedef alan BH3 mimetik peptidler oldukça spesifik MCL-1 inhibitörleridir. Ancak peptidlerin, metabolik olarak kararsızlıkları, hücresel proteazlara bağlı bozunmaları, hücresel zarlardan geçişlerinin zor olması gibi nedenlerle kullanımları sınırlıdır. Bu çalışmada, antiapoptotik protein MCL-1'in seçici inhibitörü MS1 peptidinin hücresel alımının ve stabilitesinin artırılması hedeflenmiş ve bu doğrultuda, nanobiyoteknolojik yöntemler kullanılarak MS1 peptidini içeren nanoyapılar oluşturulmuş ve bu yapıların kanser hücreleri üzerindeki sitotoksik ve apoptotik etkileri araştırılmıştır. Bu kapsamda, Bim BH3 mimetiği MS1 peptidi, mNeonGreen floresan proteini ve polihistidin ile füzyona uğratılmış şekilde rekombinant olarak üretilmiştir. Bu rekombinant protein kullanılarak iki nanopartiküler sistem hazırlanmıştır. Birincisi, rekombinant protein temelli kendiliğinden kurulan (self-assembly) nanopartiküler sistemlerdir. İkincisi ise bu füzyon proteinin enkapsüle edildiği polimerik nanopartiküller sistemlerdir. Nanopartiküllerin serviks kanseri (HeLa), akciğer kanseri (A549) ve meme kanseri (MDA-MB-231) hücre hatları ile sağlıklı hücre hattı (HUVEC) üzerindeki sitotoksik etkileri MTT testi ile analiz edilmiştir. Ayrıca, nanopartiküllerin apoptotik etkileri, uygulandıkları hücrelerdeki antiapoptotik ve apoptotik proteinlerin ekspresyon seviyeleri RT-PCR ve Western blotlama ile belirlenerek incelenmiştir. Sonuç olarak, kanser hücrelerine karşı spesifik olarak sitotoksik etki gösteren ve bu hücrelerde apoptozu indüklediği ortaya koyulan hedefli ilaç adayı yeni nanopartiküller geliştirilmiştir. Elde edilen veriler gelecekte, terapotik peptidlerin klinik uygulamalarda başarısını artırabilecek biyoteknolojik ilaç formülasyonlarının geliştirilmesine katkıda bulunabilir.
Özet (Çeviri)
Evasion of apoptosis is a hallmark of cancer cells. Myeloid leukemia cell differentiation protein (MCL-1) is an anti-apoptotic protein of the B-cell lymphoma 2 (BCL-2) family that regulates cellular apoptosis. MCL-1 expression plays a key role in the survival of cancer cells and is therefore a promising target in cancer therapy. BH3 mimetic peptides targeting the conserved BH3 domains of MCL-1 and other antiapoptotic BCL-2 proteins are highly specific MCL-1 inhibitors. However, the use of peptides is limited due to their metabolic instability, degradation by cellular proteases, and difficulty in passing through cellular membranes. In this study, it was aimed to increase the cellular uptake and stability of MS1 peptide, a selective inhibitor of the antiapoptotic protein MCL-1, and accordingly, nanostructures containing MS1 peptide were formed using nanobiotechnological methods and the cytotoxic and apoptotic effects of these structures on cancer cells were investigated. In this context, Bim BH3 mimetic MS1 peptide was produced recombinantly fused with mNeonGreen fluorescent protein and polyhistidine. Two nanoparticular systems were prepared using this recombinant protein. The first is recombinant protein-based self-assembly nanoparticular systems. The second is polymeric nanoparticle systems in which this fusion protein is encapsulated. The cytotoxic effects of nanoparticles on cervical cancer (HeLa), lung cancer (A549) and breast cancer (MDA-MB-231) cell lines and healthy cell line (HUVEC) were analyzed by MTT assay. In addition, the apoptotic effects of nanoparticles were investigated by determining the expression levels of antiapoptotic and apoptotic proteins in the cells to which they were applied, by RT-PCR and Western blotting. As a result, new targeted drug candidate nanoparticles have been developed that have a specific cytotoxic effect against cancer cells and have been shown to induce apoptosis in these cells. In the future, the obtained data may contribute to the development of biotechnological drug formulations that can increase the success of therapeutic peptides in clinical applications.
Benzer Tezler
- BT474 ve MDA-MB-231 meme kanseri hücre hattında ruxolitinib ve MK-2206'nın östrojen sinyal yolağının PI3K/AKT ve JAK/STAT sinyal yolakları üzerindeki ilişkinin araştırılması
Investigation of the relationship between ruxolitinib and MK 2206's estrogen signaling pathway on PI3K/AKT ve JAK/STAT signaling pathways in BT474 and MDA-MB-231 breast cancer cell line
ESİN GÜVENİR ÇELİK
Doktora
Türkçe
2023
GenetikBilecik Şeyh Edebali ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ONUR EROĞLU
- Triple negatif meme kanseri tedavisinde parp inhibitörü yüklü katı lipid nanopartiküllerin ilaç direnç mekanizmalarının aşılmasındaki rollerinin araştırılması
Investigation of the role of parp inhibitors loaded solid lipid nanoparticles on overcoming drug resistance mechanisms in triple negative breast cancer treatment
GAMZE GÜNEY ESKİLER
Doktora
Türkçe
2017
Moleküler TıpUludağ ÜniversitesiTıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLŞAH ÇEÇENER
- Targeting circulating breast cancer stem cells via mTOR and WNT inhibitors after bone metastasis
Sirküle meme kanseri kök hücrelerinin kemik metastazı sonrası mTOR ve WNT inhibitörleri ile hedeflenmesi̇
ÖZLEM ALTUNDAĞ ERDOĞAN
Doktora
İngilizce
2025
BiyokimyaHacettepe ÜniversitesiKök Hücre Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BETÜL ÇELEBİ SALTIK
- Glioblastoma tedavisinde kombin ilaç yüklü katmanlı nanolif yüzeylerin tasarımı ve kullanılabilirliğinin analizi
Design and analysis of usability of combined drug loaded layered nanofiber surfaces in glioblastoma treatment
MELİS ERÇELİK
Doktora
Türkçe
2024
GenetikBursa Uludağ ÜniversitesiTıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BERRİN TUNCA
- Characterization of BAG-1S/C-raf interaction targeting peptide
BAG-1S/C-raf etkileşimini hedefleyen peptitin karakterizasyonu
ECENUR ÇEBİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Biyokimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. GİZEM DİNLER DOĞANAY