Homosisteinin karbonik anhidraz I ve II izoenzimlerinin aktivitesi üzerine etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of homocysteine on the activity of carbonic anhydrase I and II isoenzymes
- Tez No: 964617
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET MENTEŞE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyokimya, Biochemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Tıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 87
Özet
Homosistein (Hcy), metiyoninin hücre içi demetilasyonu sonucu oluşan, esansiyel olmayan bir amino asittir. Hcy'nin toksik düzeylerde birikimi (hiperhomosisteinemi, HHcy), ateroskleroz, kanser, Alzheimer hastalığı, glokom ve anemi gibi çeşitli patolojik durumlarla ilişkilendirilmiştir. Aynı zamanda, HHcy'nin birçok hastalıkta karbonik anhidraz (CA) izoenzimlerinin anormal aktiviteleriyle bağlantılı olduğu da bilinmektedir. CA enzimleri, karbondioksitin geri dönüşümlü hidrasyonunu katalize ederek pH dengesi, elektrolit homeostazı ve çeşitli biyosentetik süreçlerde kritik rol oynar. Bu çalışmada, Hcy'nin insan CA I ve CA II (hCA I ve hCA II) izoenzimlerinin aktivitesi üzerindeki etkileri hem in vitro analizler (esteraz ve hidrataz aktivitesi tayin yöntemleri) hem de moleküler kenetleme simülasyonları aracılığıyla araştırılmıştır. Pozitif kontrol olarak L-histidin (HIS) ve asetazolamid (AZM) kullanılmıştır. DL-Hcy, 0–4000 µM aralığında farklı konsantrasyonlarda hazırlanarak test edilmiştir. Her iki aktivite tayin yöntemi sonucunda, DL-Hcy'nin her iki izoenzimin aktivitesini artırdığı gözlemlenmiştir. Esteraz aktivitesine göre, DL-Hcy'nin AC50 değerleri hCA I ve hCA II için sırasıyla 16.65 µM ve 23.32 µM olarak hesaplanmıştır. Hidrataz aktivitesi sonuçları ise hCA I ve hCA II için sırasıyla 8.95 µM ve 55.91 µM AC50 değerleri göstermiştir. Moleküler kenetleme analizlerinde, CA I (PDB ID: 2foy) ve CA II (PDB ID: 2fou) kristal yapıları kullanılarak DL-Hcy, HIS ve AZM ligandlarının bağlanma simülasyonları gerçekleştirilmiş ve bağlanma afiniteleri değerlendirilmiştir. Analizler, DL-Hcy'nin özellikle CA II izoenzimine karşı zayıf bir inhibitör olduğunu ve bağlanma kararlılığının düşük seviyede kaldığını ortaya koymuştur. Sonuç olarak, in vitro analizlerden elde edilen AC50 değerleri ile moleküler kenetleme bulguları birlikte değerlendirildiğinde, DL-Hcy'nin hCA I ve hCA II izoenzimlerinin aktivitesini artırabilen potansiyel bir aktivatör adayı olduğu sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
Homocysteine (Hcy) is a non-essential amino acid formed through the intracellular demethylation of methionine. Accumulation of Hcy at toxic levels (hyperhomocysteinemia, HHcy) has been associated with various pathological conditions such as atherosclerosis, cancer, Alzheimer's disease, glaucoma, and anemia. HHcy is also known to be linked to abnormal activities of carbonic anhydrase (CA) isoenzymes in many diseases. CA enzymes play a critical role in pH regulation, electrolyte homeostasis, and various biosynthetic processes by catalyzing the reversible hydration of carbon dioxide. In this study, the effects of Hcy on the activity of human CA I and CA II (hCA I and hCA II) isoenzymes were investigated through both in vitro analyses (using esterase and hydrase activity assays) and molecular docking simulations. L-histidine (HIS) and acetazolamide (AZM) were used as positive controls. DL-Hcy was prepared and tested at various concentrations ranging from 0 to 4000 µM. Results from both activity assays showed that DL-Hcy increased the activity of both isoenzymes. According to esterase activity, the AC50 values of DL-Hcy were calculated as 16.65 µM for hCA I and 23.32 µM for hCA II. Hydrase activity results showed AC50 values of 8.95 µM for hCA I and 55.91 µM for hCA II. In molecular docking analyses, crystal structures of CA I (PDB ID: 2foy) and CA II (PDB ID: 2fou) were used to simulate the binding of DL-Hcy, HIS, and AZM ligands and to evaluate their binding affinities. The analyses revealed that DL-Hcy is a weak inhibitor of CA II isoenzyme and exhibits low binding stability. In conclusion, when the AC50 values obtained from in vitro analyses are evaluated together with the molecular docking findings, it is concluded that DL-Hcy is a potential activator candidate that can enhance the activity of hCA I and hCA II isoenzymes.
Benzer Tezler
- Karbonik anhidraz II'nin homosistein ve metilglioksal ile modifikasyonunun enzim aktivitesi ve antijenik özelliklerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of modification of carbonic anhydrase II with homocysteine and methylglyoxal on enzyme activity and antigenic properties
NESLİHAN SAĞLAM
Doktora
Türkçe
2024
BiyokimyaKaradeniz Teknik ÜniversitesiTıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET ALVER
- Homosisteinin indüklediği oksidatif stres üzerinde quercetinin koruyucu rolü
Protective effect of quercetin on homocysteine induced oxidative stress
NAİME KOCABAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
BiyokimyaAfyon Kocatepe ÜniversitesiBiyokimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET KAHRAMAN
- Homosisteinin indüklediği oksidatif stres üzerine siyah üzüm suyunun koruyucu etkisi
Protective effect of purple grape juice on oxidative stress induced by homocysteine
ELİF KAĞA
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
BiyokimyaAfyon Kocatepe ÜniversitesiBiyokimya Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. AHMET KAHRAMAN
- Preeklamptik gebelerde serum nitrik oksit, asimetrik dimetilarjinin, homosistein düzeyleri ve protein oksidasyonu ilişkisinin araştırılması
The investigation of relationship between protein oxidation and serum levels of nitric oxide, asymmetric dimethylarginine and homocysteine in pregnant women with preeclampsia
MUSTAFA ULAŞ GÜRAKAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2011
BiyokimyaGazi ÜniversitesiTıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYSEL ARICIOĞLU
- Depresyon hastalarında sertralin kullanımının protein karbonil grubu, lipid peroksidasyonu, homosistein, folik asit ve b12 vitamini düzeylerine etkisi
The effect of sertraline use on the levels of protein carbonyl group, lipid peroxidation, homocysteine, folic acid and vitamin b12 in depressive patients
ÜLKÜ GÜRSOY BEKMEZCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
BiyokimyaGazi ÜniversitesiTıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYSEL ARICIOĞLU