Tiroid hormonları ve türevlerinin model membranlar ile etkileşimlerinin spektroskopik ve kalorimetrik teknikler ile incelenmesi
The investigation of the interactions of thyroid hormones and its derivatives with model membranes with spectroscopic and calorimetric techniques
Yazar: ABEER ABDULLAH QASEM MOHAMMED ALESKNDRANY
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ İPEK ŞAHİN
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Genel Fizik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Differensiyel tarama kalorimetresi = Differential scanning calorimetry ; FTIR = FTIR ; Fourier dönüşümü = Fourier transformation ; Hücre zarı = Cell membrane ; Levotiroksin = Levothyroxine ; Tiroid fonksiyon testleri = Thyroid function tests ; Tiroid hormonları = Thyroid hormones

Özet:
Tiroksin (T4) ve triiodotironin (T3), tiroid bezi tarafından sentezlenen, depolanan ve salgılanan, büyüme ve gelişme gibi çeşitli metabolik süreçleri düzenlemekten sorumlu tiroid hormonlarıdır. Levotiroksin (L-T4) ve liyotironin (L-T3), tiroid hormon eksikliğini (hipotiroidizm) tedavi etmek için kullanılan sentetik tiroid hormonlarıdır. Bu hormonların, fosfolipitler ve sfingolipitler gibi çok önemli biyolojik membran bileşenleri ile etkileşimleri, membranların konformasyonel ve dinamik özellikleri üzerinde büyük öneme sahiptir. Biyolojik membranlar birden fazla bileşenli karmaşık bir yapıda oldukları için bileşenleri ve konsantrasyonları değiştirilebilen model membranlarla çalışmak, biyolojik membranların yapısal mekanizmalarını anlamada önem kazanır. Bu tez çalışmasında, L-T4 ve L-T3'ün fosfolipit ve sfingolipit içeren model membranlarla biyofiziksel etkileşimleri, FTIR ve DSC teknikleri kullanılarak ve ayrıca sıcaklığa ve konsantrasyona bağlı olarak, lipitlerin faz geçişi, düzeni ve dinamiği gibi yapısal ve faz geçiş sıcaklığı, entalpi ve yarı yükseklikteki genişlik gibi termodinamik değişimler dikkate alınarak incelenmiştir. Bu çalışma ayrıca, biyolojik membranlara benzer olarak kullanılan, fosfolipit ve sfingolipitlerden elde edilen model membranların biyoaktif moleküllerle moleküler düzeyde etkileşimlerinin anlaşılmasında deneysel çalışmaları destekleyici ve yol gösterici role sahiptir. Bu çalışmanın sonuçları, L-T4 ve L-T3'ün biyolojik membranlardaki etki mekanizmasının daha iyi anlaşılmasına yardımcı olmuştur.

Abstract:
Thyroxine (T4) and triiodothyronine (T3) are thyroid hormones synthesized, stored and secreted by the thyroid gland, responsible for regulating various metabolic processes such as growth and development. Levothyroxine (L-T4) and liothyronine (L-T3) are synthetic thyroid hormones used to treat thyroid hormone deficiency (hypothyroidism). The interactions of these hormones with very important biological membrane components such as phospholipids and sphingolipids have great importance on the conformational and dynamic properties of membranes. Since biological membranes have a complex structure containing a variety of lipids, to study with model membranes whose components and concentrations can be changed becomes important in understanding the structural mechanisms of biological membranes. In this thesis, the biophysical interactions of L-T4 and L-T3 with model membranes containing phospholipids and sphingolipids were investigated by monitoring the structural such as phase transition, order/disorder state and dynamics of lipids and and thermodynamic changes such as phase transition temperature, enthalpy and width at half height using FTIR and DSC techniques, depending on temperature and concentration. This study also supports and guides the studies investigating the interactions of model membranes obtained from phospholipids and sphingolipids, which are used similarly to biological membranes, with bioactive molecules at the molecular level. The results of work might help to better understanding of the mechanism of action of L-T4 and L-T3 in biological membranes.