Geri Dön

Selective and sensitive determination of real-time Butyrylcholinesterase activity via Phenoxy 1,2-dioxetane-based chemiluminescent probe

Fenoksi 1,2-dioksetan temelli kemilüminesan ajan kullanımıyla gerçek zamanlı Butirilkolinesteraz aktivitesinin seçici ve hassas tayini

  1. Tez No: 793443
  2. Yazar: ALPEREN ACARI
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SAFACAN KÖLEMEN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyoloji, Kimya, Biology, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Koç Üniversitesi
  10. Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Sağlık Bilimleri Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Hücresel ve Moleküler Tıp Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 77

Özet

Butirilkolinesteraz (BChE), ya da diğer adıyla psödo-kolinesteraz, geniş substrat aralığı ve kapsayıcı fonksiyon alanı ile insan vücudundaki önemli kolinesterazlardan biridir. Asetilkolinin düzenlenmesi, kimyasalların ve ilaçların detoksifikasyonu ile yağ metabolizmasının düzenlenmesi dahil olmak üzere çok sayıda fizyolojik ve patolojik süreçte kritik roller oynar. Bu sebeple, biyogörüntüleme çalışmaları için kıymetli, ancak zorlu bir hedeftir. Bugüne kadar BChE aktivitesinin tespiti ve miktarının doğru ölçümü için çeşitli yöntemler ve küçük molekül yapılı ajanlar önerilmiş olmakla birlikte, bunlar düşük ölçüm limitlerinden, yetersiz seçicilikten ya da yöntemlerin kendine özgü dezavantajlardan muzdariplerdir. Biz bu çalışma ile elektron çekici bir akrilik grubu taşıyan fenoksi 1,2-dioksetan yapıya sahip ve BChE'ye oldukça duyarlı bir kemilüminesan ajanı, BCC'yi, sunuyoruz. Bu ajan, BChE aktivitesinin görselleştirilmesi için geliştirilmiş kemilüminesan tabanlı biyogörüntüleme tekniklerinin ilk örneğini olma onuruna sahiptir. Sulu ortamdaki çalışmalarımız boyunca, BCC BChE'ye karşı oldukça seçici ve hassas bir reaksiyon sergiledi, ama rekabetçi analitlerle tepkimeye girmedi. BCC, herhangi bir toksisite göstermeden normal ve kanserli hücre hatlarında endojen BChE aktivitesini ölçmek ve görselleştirmek için başarıyla kullanıldı. İnhibisyon çalışmaları BCC'nin BChE seviyelerindeki dalgalanmaları kesin olarak tespit edebildiğini kanıtladı. BChE, sağlıklı fare modellerinde karaciğerden beyne kadar farklı vücut bölgelerinin görselleştirilmesini sağladı ve kan-beyin bariyerinden geçebildi. Benzer şekilde, fare modellerinde nöroblastoma hücreleri kullanılarak üretilen tümörleri çok yüksek bir sinyal/gürültü oranıyla görüntüleyebildi. Bu sonuçlar göz önüne alındığında, BCC BChE'nin biyolojik süreçlere ve hastalıkların oluşumuna olan katkısını daha iyi anlamak için kullanılabilecek, seçici ve hassas bir kemilüminesan ajan olarak öne çıkmaktadır. Umudumuz BCC'nin klinik ve araştırmalarda ileri uygulamalara katkıda bulunabilmesidir.

Özet (Çeviri)

Butyrylcholinesterase (BChE), or pseudo-cholinesterase, is one of the significant cholinesterases in the human body with a diverse substrate range and function area. It plays crucial roles in numerous physiological and pathological processes, including regulation of acetylcholine, detoxification of poisons, metabolism of drugs, regulation of fat metabolism, and beyond. Accordingly, it is an essential yet challenging target for bioimaging studies. Several methods and small molecule probes have been proposed for BChE activity detection and measurement so far. However, they suffered from either low detection limits, inadequate selectivity or method-intrinsic drawbacks. Herein, we have presented a BChE-responsive chemiluminescent probe, BCC, based on a phenoxy 1,2-dioxetane core with an electron-withdrawing acrylic group for monitoring BChE activity in native biological contexts; thus, we have introduced the first-ever example of a chemiluminescence-based bioimaging technic for the visualization of BChE activity. BCC generated a selective and sensitive turn-on response with BChE but not with competitive analytes in aqueous solutions. BCC was successfully utilized to measure and visualize endogenous BChE activity in normal and cancerous cell lines without showing any toxicity. Inhibition studies have proven that BCC can detect fluctuations in BChE levels precisely. BChE in healthy mice models has been visualized in distinct body regions, from the liver to the brain, as BCC could pass through the blood-brain barrier. Likewise, tumours grown on mouse models derived from neuroblastoma cells have been pictured with a very high signal-to-noise ratio. Hence, BCC stood out as a promising chemiluminescent probe for selective and sensitive detection of BChE, which can be used to further understand its contribution to regular biological processes and the formation of diseases.

Benzer Tezler

  1. Bir antiparkinson ilaç etken maddesi olan Entakapon'un kalem grafit elektrotla elektrokimyasal tayini

    Electrochemical determination of Entacapone, an antiparkinsondrug active ingredient, using pencil graphite electrode

    KADER VURAL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Eğitim ve ÖğretimÇanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi

    Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. DİDEM GİRAY DİLGİN

  2. Berilyum(II) iyonuna karşı seçici ve hassas yeni kimyasal sensörlerin geliştirilmesi

    Development of selective and sensitive new chemical sensors for Beryllium(II) ion

    ÖZGÜR YAVUZ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL YILMAZ

  3. Cıva(II) iyonuna karşı seçici ve hassas kromenilyum-siyanin tabanlı yeni bir kemodozimetrenin geliştirilmesi

    Development of a new chromenylium-cyanine based chemodosimeter selective and sensitive for mercury(II) ion

    MUHAMMED İKBAL GÜNDÜZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL YILMAZ

  4. Yakın kızılötesi bölgede Ag+, Cu2+ ve Hg2+ iyonlarının maskeleme ajanları ile ayrımsal ve hassas tespiti için ftalosiyanin tabanlı kimyasal sensörün geliştirilmesi

    Development of a phthalocyanine-based chemical sensor for the discriminative and sensitive detection of Ag+, Cu2+ and Hg2+ ions with masking agents in the near infrared region

    DİLA ÇETİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL YILMAZ

  5. Piren modifiyeli rodamin-siyanin platformuna sahip, yeni sensör bileşiğinin sentezi, karakterizasyonu ve sensör çalışmaları

    Synthesis, characterization and sensor studies of the new sensor compound with the pyrene modified rodamine-cyanine platform

    UTKU ERTUĞRAL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL YILMAZ