Geri Dön

Understanding the molecular interactions of Fe-S cluster proteins in liver regeneration

Karaciğer yenilenmesinde demir-sülfür (Fe-S) küme proteinlerinin moleküler etkileşiminin anlaşılması

  1. Tez No: 811897
  2. Yazar: FAWAZ MOHAMMED ABDULLAH
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MEDİHA CANBEK, DR. AYŞE ÖZMEN YAYLACI
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Biyoloji, Moleküler Tıp, Tıbbi Biyoloji, Biology, Molecular Medicine, Medical Biology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 211

Özet

Karaciğer rejenerasyonunda moleküler düzeyde meydana gelen birçok karmaşık hücresel olaylarının zinciri yüksek derecede enerjiye bağımlıdır. Mitokondriyal oksidatif fosforilasyon karaciğer rejeneratif sürecini besler ve karaciğerin enerji durumunun posthepatektomi karaciğer fonksiyonu (klinik sonuç) ile ilişkilidir. Bu olaylarının merkezinde yer aldığı mitokondriyal biyogenez (dinamikleri) en temel işlevselliği olan demir-sülfür (Fe-S) biyogenezi; OXPHOS, ETC ve DNA/RNA metabolizması ile ilişkilidir. Mitokondriyel (Fe-S) biyogenezi, DNA stabilitesi ile doğrudan bağlantılıdır. PHx sonrasında, 6 Fe-S'li geni (MitoNEET, ACO1/IRP1, ACO2, SDH, MINER1, GLRX5), mitokondri biyogenezin ile ilgili olan PGC-1α geni, IRP1 ile ilişkili olan HIF-2α, mitoferrin (veya DMT-1) ve c-MYC geni, çeşitli zaman noktalarında (0, 6, 12, 24, 48, 72 saat) moleküler etkileşimini araştırılmıştır. RT-QPCR ve Western Blotting kullanılarak genlerinin ve proteinlerinin ifadesi bakılırken, ELISA ile SUCNR1 aktivitesi ve PCNA immunohistokimyası ise hepatocyte proliferasyonu incelenmiştir. Çalışmamızda, PH gruplarında mitoferrin hariç; mitoNEET, IRPI, MINER1, SDHA, HIF-2α ve c-MYC, gen ifadeleri ve istatistiksel olarak anlamlı (p≤0.05) bulunmuştur ve mitoNEET, IRP1, DMT-1 (mitoferrin yerine) ve HIF-2α seçilerek protein ekspresyonu incelenmiştir. Karaciğer rejenerasyonun erken ve ara fazlarında etkili olabileceklerini, rejenerasyonun başlatmasında da gerektiren metabolik değişikleriyle beraber gelen sinyalleşmesinde, demir ve ROS metabolizmasında ALR ile tetikleyen mitoNEET, IRP1 ve HIF-2α ile ince bir moleküler etkileşimde olduklarında düşünmekteyiz. Bu moleküler etkileşim ile da ALR-mitoNEET tarafından JAK-STAT3, ALR-mitoNEET-IRP1-HIF-2α ile diğer sinyal tetikleyerek karaciğer yenilenmesinde moleküler rolü oynadıkları inanmaktayız. Ayrıca, c-MYC-SDHA'nin zıt çalışması rejenerasyonun başlatılmasında ve ALR-MINER1 ise Ca2+ sinyalleşme ile proliferasyonunda önemli rolü oynadığını söyleyebiliriz. Bu çalışma ile Fe-S proteinin karaciğer rejenerasyonundaki rolü önemli ve karışık bir ilişki içerisinde temel fonksiyon olarak görev aldığı ortaya konmuştur.

Özet (Çeviri)

Liver-related diseases sometimes requiring transplant or not, continue to present a major burden to global health. Mitochondrial dynamics is central to the cellular bioenergetics of liver regeneration, a major aspect of liver transplantation. Iron-Sulphur (Fe-S) cluster biogenesis, as an essentiality of mitochondrial (biogenesis) dynamics, may be involved in regulation of several diverse cellular processes, key to hepatocellular proliferation. Fe-S cluster-containing genes such as (mitoNEET, MINER1, IRP1, ACO2, SDH, GLRX5) are known to play critical cellular functions. However, molecular basis of the cellular functions of Fe-S proteins and their interactions with partner genes (PGC-1α, MFRN, HIF-2α and c-MYC) remain to be explored in the context of liver regeneration. After a 70% partial hepatectomy, some selected genes of interest were examined for their gene and protein activity using RT-PCR and Western Blotting assays. Succinate receptor activity and hepatocyte proliferation rates were determined with ELISA and PCNA immunohistochemistry tests respectively. In our study, gene activities of mitoNEET, IRP1, MINER1 and SDHA as Fe-S genes and partner genes: mitoferrin, HIF-2α and c-MYC, were found significantly expressed (p≤0.05) in the PH groups, except for mitoferrin. Significant mRNA expressions (p≤0.05) of DMT-1, mitoNEET, IRP1 and HIF-2α, was also seen in the PH groups. PGC-1α and MINER1 were also significantly expressed intra-PH (p≤0.05). Expressional patterns of Fe-S gene relative to their molecular interactions with partner genes, seem to define their cellular functions. Such a gene interaction network of molecular interactions involving Fe-S genes with partner genes, may promote hepatocyte proliferation via metabolic rewiring of cellular bioenergetics via regulation of iron, oxygen and ROS metabolism coupled to the major molecular events of hepatocyte hypertrophy-hyperplasia dynamics in the early-intermediate phases of liver regeneration. Fe-S protein biogenesis and degradation is delicately balanced to guide the molecular basis of their cellular function.

Benzer Tezler

  1. Yüksek hızlı atomik kuvvet mikroskobu (YH-AKM) geliştirilmesi ve çeşitli uygulamaları

    Development of high speed atomic force microscopy and its applications

    ÜMİT ÇELİK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HAKAN ÖZGÜR ÖZER

  2. Development of microRNA-based lab-on-a-chip biosensor platforms with direct electrical readout for screening of colorectal cancer biomarkers

    Kolorektal kanser biyobelirteçlerinin taraması için doğrudan elektriksel okuma özellikli mikroRNA tabanlı çip-üstü-laboratuvar biyosensör platformlarının geliştirilmesi

    OSMAN ŞAHİN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    BiyoteknolojiSabancı Üniversitesi

    Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MURAT KAYA YAPICI

  3. Metal yüklenmiş bor nitrür nano plakalar ile nörotransmitter amino asit adsorpsiyonu: Nöral hastalık ön tanı sistemi üzerine DFT çalışması

    Neurotransmitter amino acid adsorption by metal decorated boron nitride nanosheets: DFT study on neural disease prediagnosis system

    BUĞRACAN BALKANLI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    BiyoteknolojiBursa Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET FERDİ FELLAH

  4. Multilayers of block copolymer micelles with cores exhibiting upper critical solution temperature

    Çekirdek bölgeleri üst kritik çözelti sıcaklığı gösteren blok kopolimer miseller içeren çok-katmanlı filmler

    CANSU ÜSTOĞLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. İREM EREL GÖKTEPE

  5. Structural dependence of protein binding and vibrational spectra of some odor molecules: Molecular docking and TD-DFT study

    Koku moleküllerinin protein etkileşimlerinin ve titreşim spektrumlarının yapıya bağlılığının moleküler kenetlenme ve ZB-YFT ile incelenmesi

    AYSUN SIRMA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MİNE YURTSEVER