Genetik absans epilepsi (GAERS) deneysel modelinde hipokampüs proteomlarının profillendirilmesi
The profile of the hippocampus proteomes in the genetic absence epilepsy (GAERS) experimental model
Yazar: SERAP DEMİR
Danışman: PROF.DR. AYŞE OGAN
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Epilepsi = Epilepsy ; Hipokampus = Hippocampus ; Kütle spektrometri = Mass spectrometry

Özet:
Beyindeki nöronların anormal aktivasyonu sonucu oluşan kronik vetekrarlayan nöbetlerle giden bir bozukluk olan epilepsi en sık karşılaşılan nörolojiktablolardan biridir. Yapılan epilepsi çalışmalarında, bazı epilepsi türlerinde Na+, K+,Ca++ gibi iyon kanallarında veya nöronal sinyal iletiminden sorumlu genlerdefarklılıklar saptanmakla birlikte epilepsinin moleküler, biyokimyasal ve farmakolojiktemelleri tam olarak aydınlatılamamıştır.Bu çalışmanın amacı; Strasbourg-Genetik Absans Epilepsi (GAERS)deneysel modelinde protein değişikliklerini Proteomik teknolojisi ile saptamak vekarşılaştırmaktır.Elektroforez ve kütle spektrometresinin kombinasyonu olan proteomikevrensel bir tekniktir. Çözünür proteinler ilk olarak iki boyutlu elektroforezde pI vemoleküler büyüklüklerine göre ayrılırlar. Daha sonra jelden kesilen proteinler triptikparçalanmayı takiben peptit kütle parmak izinden tanımlanırlar.Çalışmamızda kontrol (n=5) ve GAERS (n=5) hipokampüs proteinleriçözünürleştirilerek iki boyutlu jel elektroforezi (2D-PAGE) ile ayrıldı ve proteinspotları kolloidal Coomassie boyası ile boyanarak görünür hale getirildi.PDQuest v.8.0.1 software programı ile her 2DE jelinde yaklaşık 1800 proteinspotu sayıldı. 15 bağımsız deneyle elde edilen GAERS ve kontrol hipokampüsgrubuna ait 2DE jellerindeki protein spotları PDQuest ile karşılaştırıldı. Kontroldegörülen SSP 7236 ve SSP 6432 numaralı iki protein spotu (sırasıyla pI 7.6, MA 13kDa ve pI 7, MA 40 kDa) GAERS grubunda tamamen kayboldu. GAERSgrubundaki SSP 8315 ve SSP 3311 numaralı diğer iki protein spotu (sırasıyla pI 9,MA 36 kDa and pI 6, MA 18 kDa) kontrolde yoktu.Bu dört farklı protein spotu matriks-destekli lazer desorpsiyon iyonizasyonzaman uçuşlu kütle spektrometresi (MALDI-Tof) ile analiz edildi. Dört protein spotusırasıyla hemoglobin alt ünitesi beta-1, mitokondrial 39S ribosomal protein L39,siklin katlanmış protein 1, nöron-spesifik protein aile üyesi 1 protein olaraktanımlandı.Proteomik analizlerle elde edilen bu bilgiler epilepsi patojenezini anlamadayararlı olabilir.

Abstract:
Epilepsy, a chronic disorder characterized by repeated seizures resulting fromabnormal activation of neurons in the brain, is one of the most frequent neurologicaldisorders. Although studies defined mutations and polymorphisms in the genesrelated to Na+, K+, Ca++ channels and neuronal signaling in some types of epilepsybut, molecular , biochemical and pharmacological basis of epilepsy is still poorlyunderstood.The aim of this study is to detect and compare the protein changes in GeneticAbsence Epilepsy Rats from Strasbourg (GAERS) Experimental Model withproteomics technology.Proteomics technique which is based on a combination of electrophoresis andmass spectrometry is a universal technique in which solubilized proteins are firstseparated by two-dimensional electrophoresis on the basis of their pI?s and molecularsizes and then identified by peptide mass fingerprinting following excision from thegel and tryptic digestion.In this study proteins solubilized from hippocampus extracts of controls (n=5)and GAERS (n=5) were separated by two dimensional gel electrophoresis (2DPAGE)and the protein spots were visualized following stain with colloidalCoomassie blue.Approximately 1800 protein spots were counted in each 2D-PAGE gel usingthe PDQuest v.8.0.1 software. GAERS and control hippocampus protein spotsappearing in 2D-PAGE gels were compared in 15 independent experiments withPDQuest. Two protein spots, SSP 7236 and SSP 6432 displayed in the controls (pI7.6, MW 13 kDa and pI 7, MW 40 kDa respectively) completely disappeared in theGAERS group. Other two spots, SSP 8315 and SSP 3311 (pI 9, MW 36 kDa and pI6, MW 18 kDa respectively) present in GAERS group, were absent in the controls.These four different proteins were analyzed by matrix-assisted laserdesorption ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-Tof). They wereidentified as hemoglobin subunit beta-1, mitochondrial 39S ribosomal protein L39,cyclin fold protein 1, neuron-specific protein family member 1, respectively.The information obtained from the proteomic analysis may be useful inunderstanding the pathogenesis of epilepsy.