Doğal fenolik ve flavonoid bileşiklerin insan kolorektal karsinom hücreleri üzerindeki İn Vitro ve İn Siliko etkilerinin moleküler düzeyde araştırılması
Effect of phenolic compounds on colon health and cancer cells; In Silico and In Vitro study
- Tez No: 955231
- Danışmanlar: PROF. DR. SERDAR KARAKURT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoistatistik, Biyokimya, Kimya, Biostatistics, Biochemistry, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Moleküler Docking, Kolon Kanseri, Sitotoksisite, Fenolik Bileşikler, Molecular Docking, Colon Cancer, Cytotoxicity, Phenolic Compounds
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Selçuk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyokimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 92
Özet
Kanser dünyada ve ülkemizde yüksek mortalite oranlarıyla kalp damar hastalıklarından sonra gelen en önemli sağlık sorunlarından biridir. Yüksek mortalite oranlarında üst sıralarda yer alan Kolorektal kanser (KRK), şiddetli metastaz özelliğine sahip olan ve erken teşhis dışında tedaviye yanıt vermesi zor olan kanser türlerindendir. Tedavide kullanılan geleneksel yöntemler KRK gibi şiddetli metastatik özelliğe sahip kanser türlerinde yetersiz kalmaktadır. Geleneksel yöntemlerin yetersiz kalması yeni ve alternatif tedavi metotları üzerine yoğunlaşılması gerektiğini düşündürmektedir. Son zamanlarda yapılan çalışmalarda KRK kanser tedavisi için bitkisel tabanlı ilaçlar geliştirilmiş ve sıkça kullanılmaya başlanmıştır. Bitkilerin zengin içeriğinden yararlanılarak geliştirilen bu yeni yaklaşım özellikle bitki içeriğinde yer alan fenolik bileşikler tarafından gerçekleştirilmektedir. Bu çalışmada P53, BCL-2, MLH-1, HIF, Bax, Kaspaz-3, APAF-1, Kras, APC ve VEGF proteinleri RCSB veri tabanından elde edilerek AutoDock Vina programı ile moleküler docking çalışmaları için hazırlanmış, eksik atomları tamamlanmış ve grid tanımlamaları yapılmıştır. Klorojenik asit, Ellagic asit, Gallik asit, Hidroksisinnamik asit, Tannik asit, Epikateşin, Kateşin, Antosiyanin, Kaempferol, Resveratrol, Kuersetin, Hesperidin, Apigenin, Luteolin, Ginkgolide B, Epigallocatechin-3-gallate, Naringenin, Myricetin, Pterostilbene, Genistein, Daidzein, Glycyrrhizin, Rutin, Luteolin-7-O-glucuronide, Chrysin, Ferulik asit, Proantosiyanidin, Flavanon, Pinoresinol ve Lariciresinol gibi doğal bileşiklerin 3D yapıları DrugBank ve PubChem veri tabanlarından elde edilerek PDB formatına çevrilmiş, enerji minimizasyonları yapılmış ve bağların döndürülebilir olması sağlanmıştır. Tüm bu bileşiklerle tüm hedef proteinler arasında moleküler docking çalışmaları gerçekleştirilmiş, bağlanma enerjileri hesaplanmış ve en uygun bağlanma konformasyonları PyMOL programı ile görselleştirilmiştir. Moleküler docking çalışmaları sonucunda bağlanma enerjisi en yüksek olan fenolik bileşik olarak belirlenen Tannik asit (TA), insan kolon kanseri hücre hattı HT-29 ve sağlıklı kolon epitel hücre hattı CCD-18Co üzerinde In vitro koşullarda değerlendirilmiştir. Yapılan sitotoksisite analizlerinde, Tannik asitin HT-29 hücrelerinde 37.6 µM'lik IC₅₀ değeri ile belirgin bir sitotoksik etki gösterdiği, buna karşın CCD-18Co hücreleri üzerinde hücre canlılığını anlamlı şekilde etkilemediği ve IC₅₀ değerinin 200 µM üzerinde olduğu saptanmıştır. Bu bağlamda elde edilen veriler, moleküler docking yöntemi ile düşük maliyetli ve hızlı bir ön tarama sonucu belirlenen fenolik bileşiklerin, In vitro düzeyde antikanser etkilerinin ortaya konulmasında önemli bir ön hazırlık sağlayabileceğini göstermektedir. Tannik asitin özellikle kolon kanserine karşı etkili olması ve sağlıklı hücrelere minimal zarar vermesi, bu bileşiğin potansiyel bir terapötik ajan adayı olabileceğine işaret etmektedir. Ayrıca bu çalışma, kolon kanseri tedavisinde alternatif ve hedefe yönelik yeni doğal bileşiklerin geliştirilmesine katkı sunarken, literatürde bu konuda eksik olan verilere de ışık tutmaktadır.
Özet (Çeviri)
Cancer is one of the most important health problems in the world and in our country, after cardiovascular diseases, with high mortality rates. Colorectal cancer (CRC), which is at the top of the list in terms of high mortality rates, is a type of cancer that has severe metastasis and is difficult to respond to treatment except for early diagnosis. Traditional methods used in treatment are inadequate in cancer types with severe metastatic properties such as CRC. The inadequacy of traditional methods suggests that new and alternative treatment methods should be focused on. In recent studies, herbal-based drugs have been developed for CRC cancer treatment and have begun to be used frequently. This new approach, which was developed by taking advantage of the rich content of plants, is carried out especially by phenolic compounds found in the plant content. In this study, P53, BCL-2, MLH-1, HIF, Bax, Caspase-3, APAF-1, Kras, APC and VEGF proteins were obtained from the RCSB database and prepared for molecular docking studies with the AutoDock Vina program, missing atoms were completed and grid definitions were made. 3D structures of natural compounds such as Chlorogenic acid, Ellagic acid, Gallic acid, Hydroxycinnamic acid, Tannic acid, Epicatechin, Catechin, Anthocyanin, Kaempferol, Resveratrol, Quercetin, Hesperidin, Apigenin, Luteolin, Ginkgolide B, Epigallocatechin-3-gallate, Naringenin, Myricetin, Pterostilbene, Genistein, Daidzein, Glycyrrhizin, Rutin, Luteolin-7-O-glucuronide, Chrysin, Ferulic acid, Proanthocyanidin, Flavanone, Pinoresinol and Lariciresinol were obtained from DrugBank and PubChem databases and converted to PDB format, energy minimization was performed and the bonds were made rotatable. Molecular docking studies were performed between all these compounds and all target proteins, binding energies were calculated and the most suitable binding conformations were visualized with the PyMOL program. Tannic acid (TA), which was determined as the phenolic compound with the highest binding energy as a result of molecular docking studies, was evaluated on human colon cancer cell line HT-29 and healthy colon epithelial cell line CCD-18Co under In vitro conditions. In the cytotoxicity analyses, it was determined that tannic acid showed a significant cytotoxic effect with an IC₅₀ value of 37.6 µM on HT-29 cells, whereas it did not significantly affect cell viability on CCD-18Co cells and the IC₅₀ value was above 200 µM. In this context, the data obtained indicate that phenolic compounds determined as a result of a low-cost and rapid preliminary screening by molecular docking method can provide an important preliminary preparation in revealing their anticancer effects at In vitro level. The fact that tannic acid is especially effective against colon cancer and causes minimal damage to healthy cells indicates that this compound may be a potential therapeutic agent candidate. In addition, this study contributes to the development of alternative and targeted new natural compounds in the treatment of colon cancer, while also shedding light on the data missing in the literature on this subject.
Benzer Tezler
- In vitro koşullarda kaempferol'ün insan kolorektal karsinoma hücreleri üzerine etkilerinin moleküler düzeyde incelenmesi
Investigation of in vitro effects of kaempferol on human colorectal carcinoma cells at molecular level
HATİCE GÜL BATUR
- Ejder meyvesinin (Hylocereus türleri) biyokimyasal karakterizasyonu ve antikanserojenik özelliklerinin araştırılması
Biochemical characterization and anti-cancerogenic properties of dragon fruit (Hylocereus species)
NURAY BAKAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyokimyaSelçuk ÜniversitesiBiyokimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERDAR KARAKURT
- Characterization of Turkish bee products such as propolis, pollen and royal jelly in terms of bioactive components, health effects and encapsulation
Türkiye'ye ait arı sütü, propolis ve polen gibi arı ürünlerinin biyoaktif bileşenler, sağlık etkileri ve enkapsülasyonu açısından karakterizasyonu
ÜMİT ALTUNTAŞ
Doktora
İngilizce
2023
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BERAAT ÖZÇELİK
- Encapsulation of phenolic extract of pollen in chitosan coated liposomes and in-vitro bioaccesibility studies
Fenoliklerce zengin polen ekstartlarının kitosan kaplı lipozomlar ile enkapsulasyonu ve biyoyararlılık calismalari
İLAYDA HIZIR KADI
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BERAAT ÖZÇELİK
- Green extraction and encapsulation of black rosehip polyphenols: İn vitro bioaccessibility, bioavailability, and biological activities
Siyah kuşburnu polifenollerinin yeşil ekstraksiyonu ve enkapsülasyonu: İn vitro biyoerişilebilirlik, biyoyararlılık, ve biyolojik aktiviteleri
KADRİYE NUR KASAPOĞLU
Doktora
İngilizce
2022
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BERAAT ÖZÇELİK