Investigation of ota-induced global translation inhibition
Ota-güdümlü global translasyon baskılanmasının incelenmesi
- Tez No: 972192
- Danışmanlar: DOÇ. DR. İBRAHİM YAMAN, PROF. DR. ARZU ÇELİK FUSS
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biyokimya, Biology, Biochemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Ochratoxin A (OTA), Aspergillus ve Penicillium türleri tarafından üretilen yaygın bir nefrotoksik mikotoksindir ve hücresel dengeyi bozarak sitotoksik etkiler gösterir. Literatürde en yaygın kabul gören etkilerinden biri, küresel protein sentezinin baskılanmasıdır ve bu durum ökaryotik başlatma faktörü 2 alfa (eIF2α) proteininin fosforilasyonu ile ilişkilendirilmiştir; ancak mekanizması net değildir. Bu yüksek lisans tezinde, OTA kaynaklı stres yanıtında eIF2α kinazları GCN2, PKR ve PERK'in rolü, insan (HK-2), sıçan (WB-F344) ve fare (MEF) hücre hatlarında seçici inhibitörler kullanılarak araştırılmıştır. Zaman-bağımlı deneyler, OTA'nın güçlü şekilde eIF2α fosforilasyonu ve translasyon baskılanmasına yol açtığını göstermiştir. GCN2 inhibisyonu tüm hücre hatlarında p-eIF2α seviyelerini azaltmış ve translasyonun kısmen toparlanmasını sağlamıştır; PKR ve PERK'in etkileri ise hücre tipine özgü kalmıştır. ISR kinazlarının inhibisyonu, özellikle GCN2'nin uzun süreli baskılanması, OTA'ya bağlı sitotoksisiteyi artırarak koruyucu rollerini ortaya koymuştur. Ayrıca, OTA ile aktive olduğu bilinen PI3K/Akt/mTOR yolağı ile eIF2α sinyali arasındaki etkileşim incelenmiştir. Bulgular, çift yönlü bir etkileşime işaret etmektedir: eIF2α kinazları (özellikle GCN2), Akt/mTORC1 aktivasyonunu desteklerken; PI3K/Akt aktivitesi de eIF2α fosforilasyonunu sürdürmektedir. Bu dengenin bozulması sitotoksisiteyi artırmıştır. Sonuçlar, eIF2α fosforilasyonunun yalnızca protein sentezini baskılamakla kalmayıp aynı zamanda hücresel hayatta kalmayı destekleyen adaptif bir yanıtı yönettiğini ortaya koymaktadır. Bu çalışma, OTA'ya karşı gelişen koordineli stres yanıtının eIF2α fosforilasyonu ve PI3K/Akt/mTOR sinyal ağlarına dayandığını vurgulamakta ve toksin kaynaklı hastalıklar için yeni tedavi stratejilerine ışık tutabilecek içgörüler sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Ochratoxin A (OTA) is a widespread nephrotoxic mycotoxin produced by Aspergillus and Penicillium species, known to exert cytotoxic effects through disruption of cellular homeostasis. One of its widely recognized effects is the suppression of global protein synthesis, which was linked to phosphorylation of eukaryotic initiation factor 2 alpha (eIF2α), though the underlying mechanism remained unresolved. In this MSc thesis, I investigated the role of eIF2α kinases GCN2, PKR, and PERK in OTA-induced stress response across human (HK-2), rat (WB-F344), and mouse (MEF) cell lines using selective chemical inhibitors. Time-course experiments confirmed that OTA induces a robust, time-dependent phosphorylation of eIF2α alongside significant global translation repression in all models. GCN2 inhibition resulted in pronounced reduction in p-eIF2α levels and partial recovery in translation, while effects of PKR and PERK exhibited more cell-type-specific outcomes. Notably, inhibition of ISR kinases exacerbated OTA-induced cytotoxicity with prolonged exposure, underscoring a protective role. I further explored the interplay between eIF2α signaling and the PI3K/Akt/mTOR pathway, a known survival axis also activated by OTA. Results revealed bidirectional crosstalk: eIF2α kinases, especially GCN2, promoted Akt/mTORC1 activation, while PI3K/Akt activity sustained eIF2α phosphorylation. Inhibition of either pathway disrupted this balance and enhanced cytotoxicity. These findings suggest that eIF2α phosphorylation not only inhibits global translation but also drives pro-survival adaptation through interconnected cytoprotective signaling. This study reveals a coordinated OTA stress response dependent on eIF2α phosphorylation and PI3K/Akt/mTOR signaling, offering new insights into adaptation mechanisms and potential therapeutic strategies in toxin-related pathologies.
Benzer Tezler
- Investigation of the effects of ochratoxin-a on global protein sumoylation
Okratoksin-a'nın global protein sumoyilasyonuna etkisinin incelenmesi
İREM DENİZLİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
BiyokimyaBoğaziçi ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İBRAHİM YAMAN
DOÇ. DR. ALİ RİZA UMUT ŞAHİN
DR. ÖĞR. ÜYESİ ZELAL ADIGÜZEL
- Investigation of the effects of NF-κB on ota induced apoptosis in HK-2 cell line
Okratoksin a güdümlü apoptozda NF-κB nin etkilerinin HK-2 hücre hattinda ̇incelenmesi
CAN GÜRKAŞLAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
GenetikBoğaziçi ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İBRAHİM YAMAN
- Okratoksin A güdümlü karsinogenez mekanizmalarının HK-2 hücrelerinde sinyal ileti yolakları ve proteom düzeyinde incelenmesi
Investigation of the mechanisms of OTA-induced carcinogenesis at the levels of signaling pathways and proteome in HK-2 cells
ZEYNEP ÖZCAN
Doktora
Türkçe
2015
OnkolojiGebze Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAMER YAĞCI
YRD. DOÇ. DR. İBRAHİM YAMAN
- Investigation of in vitro and in vivo effects of ochratoxin a on autophagy and ubiquitin-proteasome system
Okratoksin a 'nın otofaji ve ubikitin-proteozom sistemi üzerindeki in vıtro ve in vıvo etkilerinin araştırılması
HAFİZE AYŞİN AKPINAR
Doktora
İngilizce
2018
BiyokimyaBoğaziçi ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İBRAHİM YAMAN
- Investigation of the immunotoxic effects of ochratoxin A on natural killer cell activity
Okratoksin A'nın doğal öldürücü hücre aktivitesi üzerindeki immünotoksik etkilerinin araştırılması
KARDELEN UZUNKAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
BiyokimyaBoğaziçi ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İBRAHİM YAMAN