Antioksidan enzimlerin ve global protein fosforilasyonunun diyabet ve antioksidan uygulamaları ile değişimlerinin araştırılması
Investigation of changes in global and antioxidant enzymes protein phosphorylation by diabetes and antioxidant treatments
Yazar: DAVUT BOZAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. GÖKHAN SADİ
Karamanoğlu Mehmetbey Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Biyoloji = Biology ; Moleküler Tıp = Molecular Medicine
Dizin: Antioksidan enzimler = Antioxidant enzymes ; Fosfoproteinler = Phosphoproteins

Özet:
Diyabet vücutta birçok organı etkileyen ve bir dizi komplikasyon serisi olarak nitelendirilen bir hastalıktır. Diyabet sıçanlarda streptozotosinin tek doz uygulaması ile oluşturulmuş, resveratrol (RSV) ve C vitamini (VC) 50 mg/kg olacak şekilde sıçanlara intraperitonal yoldan günlük olarak üç hafta süre ile verilmiştir. Sıçanların karaciğer dokularında toplam fosfoprotein saflaştırması gerçekleştirilmiş ve fosfoprotein profilinin diyabet ve antioksidan uygulamaları ile değiştiği SDS-PAGE ile ortaya çıkarılmış, diyabet ve antioksidan uygulamalarının, dokulardaki toplam protein fosforlanma düzeylerini arttırıcı etkileri belirlenmiştir.  Katalaz protein ifadelenmesinin diyabet uygulaması ile (p<0,05) düştüğü, RSV ve VC gibi iki güçlü antioksidanın bu düşüklüğü kontrol düzeyine yönlendirdiği belirlenmiştir. Diyabette fosfo KAT düzeyinin anlamlı derecede azaldığı, RSV ve VC?nin KAT fosforilasyon düzeyini daha da düşürdüğü ortaya çıkarılmıştır.  Diyabet, karaciğer dokularındaki (unfosfo ve fosfo) glutatyon peroksidaz düzeylerinde anlamlı bir değişiklik oluşturmamış aynı şekilde antioksidanların doku fosforile ve forforile olmayan GPx düzeyini etkilemediği ifade edilmiştir. Real time PCR çalışmaları, KAT ve GPx enzimlerinin mRNA ekspresyonlarının diyabetik grupta kontrol grubuna göre anlamlı bir şekilde azaldığını (p<0,05) göstermiştir. RSV diyabetik sıçanlara uygulandığında karaciğer KAT ve GPx mRNA ekspresyonunu kontrol grubuna doğru yönlendirirken, VC istatistiksel olarak anlamlı bir etki göstermemiştir. Bu sonuçlara göre RSV antioksidan enzimler üzerine etkilerini transkripsiyon düzeyinde gösterirken VC etkilerini post-translasyonel olarak ortaya çıkarmıştır.
Sonuç olarak bu çalışma ile diyabetin neden olduğu protein fosforilasyonu düzeyindeki değişiklikler ve bu değişiklikler üzerine RSV ve VC?nin etkileri ortaya çıkarılmış, aktivitelerinin fosforilasyon ile kontrol edildiği daha önceden bilinen KAT ve GPx enzimlerinin diyabette transkripsiyonel ve post-translasyonel olarak nasıl kontrol edildiklerine dair bilimsel veriler elde edilmiştir.

Abstract:
Diabetes is a disease characterized as a series of complications which affects many organs in the body. Diabetes was induced in rats by single dose of streptozotocin injection; resveratrol (RSV) and vitamin C (VC) were given as 50 mg/kg in each day for three weeks by intraperitonal injection. After antioxidant administration, total phosphoprotein purification was carried out by metal affinity chromatography from liver tissues and modulation of phosphoprotein profiles of liver tissues were demonstrated using SDS-PAGE. Furthermore, augmentation in the total phosphoprotein amounts with diabetes and antioxidants were revealed. Catalase protein expressions were decreased (p<0,05), RSV and VC elevated this reduction towards the control levels. Besides, phospho CAT levels were also decreased in diabetics and antioxidant treatments further reduced this decrement. Diabetes and antioxidants did not change the unphospho and phospho glutathione peroxidase protein levels. Real Time PCR studies demonstrated that mRNA expressions of CAT and GPx enzymes were statistically (p<0,05) downregulated with diabetes as compared to control groups. As administered to the diabetic animals, RSV increased the gene expression levels of both antioxidant enzymes toward the controls but VC did not. According to these results, RSV exerts its effects on antioxidant enzymes at transcriptional level but VC has post-translational effect mainly via protein phosphorylation.
As a conclusion, changes in protein phosphorylation levels caused by diabetes and effects of two strong antioxidants RSV and VC on protein phosphorylation status were determined. Furthermore, the enzymes; CAT and GPx whose activities are known to be regulated by phosphorylation were studied and their post-regulation mechanism by diabetes and antioxidant treatment were revealed with this study.