De novo lipogenezde karbonik anhidraz II, III, V izoenzimleri ile beyin kaynaklı nörotrofik faktör (bdnf) arasındaki ilişkinin incelenmesi
The investigation of the relationship between the ca II, III, V izoenzymes and bdnf in the de novo lipogenesis
Yazar: FAZİLET YALDUZ
Danışman: PROF. DR. AHMET ALVER
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Karbonik anhidraz = Carbonic anhydrases ; Lipidler = Lipids ; Sinir büyüme faktörleri = Nerve growth factors ; İzoenzimler = Isoenzymes

Özet:
De Novo Lipogenezde Karbonik Anhidraz II, III, V İzoenzimleri ile Beyin Kaynaklı Nörotrofik Faktör (BDNF) Arasındaki İlişkinin İncelenmesi
De novo lipogenez (DNL), obezite başta olmak üzere metabolik sendrom, diyabet gibi birçok metabolik bozuklukla ilişkili kompleks bir metabolik yoldur. Beyin kaynaklı nörotrofik faktör (BDNF) proteini ise nöronal fonksiyonlarının yanısıra enerji homeostazı için de önemli olan bir nörotrofindir. BDNF heterozigot farelerle yapılan çalışmada bu farelerde kilo artışı, diyabet bazen de yeme davranışlarında bozukluklar görülmüştür. Karbonik anhidrazlar hem glukoneogenez, üregenez, lipogenez gibi çeşitli fizyolojik olaylarda hem de obezite, diyabet gibi patolojik olaylarda rolü olan metaloenzimlerdir. Sitozolde ve mitokondride bulunan karbonik anhidraz (CA) izoenzimlerinin, yağ asidi sentezinde asetil CoA'yı yağ asitlerinin yapı taşı olan malonil-CoA'ya dönüştürmek için gerekli bikarbonat iyonununu sağladığı ileri sürülmüştür. Tüm bu verilerden yola çıkarak, de novo lipid sentezinde BDNF ile CA II, III, VA-VB izoenzimleri arasında bir ilişki olup olmadığı araştırılmıştır. Dört aylık wild tip ve BDNF (+/-) farelerden iki grup oluşturuldu. Hayvanlardan alınan karaciğer ve yağ dokularında CA II, III, VA-VB, asetil CoA karboksilaz ve piruvat karboksilaz ekspresyonlarına ölçüldü. BDNF heterozigot farelerde hem karaciğer hem de yağ dokusunda CA II, CA VA izoenzimleri ile piruvat karboksilaz ve asetil CoA karboksilaz enzimlerinin gen ekspresyonları kontrol grubuyla karşılaştırıldığında anlamlı derecede yüksek bulundu (p<0.05). CA III ekspresyonu yağ dokusunda yüksek bulunurken karaciğer dokusunda anlamlı bir değişiklik görülmedi. Karaciğer dokusundaki CA VB ekspresyonunda da wild tipe göre anlamlı bir değişiklik görülmedi. Bu bilgiler ışığında, BDNF'nin de novo lipogenezi (DNL)'i karbonik anhidraz izoenzimleri üzerinden düzenleyebileceği kanatine varıldı.
Anahtar Sözcükler: BDNF, CA II, CA III, CA VA-VB, de novo lipid sentezi

Abstract:
The Investigation of the Relationship Between the CA II, III, V Izoenzymes and BDNF in the De Novo Lipogenesis
De novo lipogenesis is a complex pathway associated with many metabolic disorders such as metabolic syndrome, diabetes and especially obesity. BDNF protein is a neurotrophin that is important for energy homeostasis as well as neuronal functions. Carbonic anhydrases are  metalloenzymes which have  roles both in physiological events such as gluconeogenesis, ureogenesis, lipogenesis, and in pathological events such as obesity and diabetes. CA isoenzymes in the cytosol and mitochondria have been suggested to provide the bicarbonate ion needed to convert acetyl CoA to malonyl-CoA, which is the building block of fatty acids, in fatty acid synthesis. Based on all these informaiton, the relationship between BDNF and CA II, III, VA-VB isoenzymes was investigated in de novo lipid synthesis. Four-month wild-type and BDNF heterozygous mice (BDNF (+/-)) mice were divided into four groups. Expressions of acetyl CoA carboxylase and pyruvate carboxylase with CA II, III, VA-VB in the liver and adipose tissues were studied. Gene expressions of pyruvate carboxylase and acetyl CoA carboxylase enzymes with CA II, CA VA isoenzymes in both liver and adipose tissues were significantly higher in BDNF heterozygous mice compared to the control group (p <0.05). CA III expression was high in adipose tissue while there was no significant increase in liver tissue. CA VB expression in liver tissue showed no significant change compared to the wild type. In the light of this information, it was found that BDNF could regulate DNL via carbonic anhydrase isoenzymes.
Key Words: BDNF, CA II, III, VA-VB, de novo lipid synthesis