Kanser hücrelerinde NQO2 yi hedef alan moleküllerin etkilerinin incelenmesi
The anticancer effects of molecules that acting out of NQO2
Yazar: CANAN ASLAN
Danışman: PROF. DR. İLHAN DEMİRHAN
Erciyes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Flavonoidler = Flavonoids ; Lüteolitik ajanlar = Luteolytic agents ; Melatonin = Melatonin ; Neoplazm hücreleri-dolaşan = Neoplastic cells-circulating ; İnhibisyon = Inhibition

Özet:
NAD (P)H:kinon oksidoredüktaz 1 (NQO1)?in fizyolojik görevi reaktif kinonlardan iki elektron indirgeyerek detoksifikasyonlarını sağlamaktır. Fakat bu enzimin homoloğu olan NRH:kinon oksidoredüktaz 2  (NQO2) için detoksifikasyon görevi kesin olarak tespit edilememiştir. Antikanserojen aktivitesi bilinen birçok doğal ve sentetik bileşiğin kuvvetli NQO2 inhibitörü olmaları ve bu enzimin melatoninin hücredeki üçüncü reseptörü olduğuna dair verilerin olması enzimin kanserle mücadeledeki önemine dikkat çekmiştir. Çalışmamızda melatonin ve bazı flavonoitlerin (kemferol, luteolin) hücre ve hücre dışı ortamda NQO2 inhibisyon mekanizmaları tanımlandı. Bu kapsamda hücre dışında enzim kinetiği analizi yapıldı. Hücre ortamında ise NQO2 içeren kronik miyeloid lösemi (K562) hücreleri ve içermeyen klon hücreleri (KD K562), moleküllerin onkostatik doz aralıklarıyla inkübe edildi. Hücrelerin içerdiği NQO2 miktarları western blot, hücre canlılığı 3-(4,5-dimetiltiazol-2)-2,5-difenil tetrazolyum bromid (MTT), apoptoz akım sitometre yöntemiyle, oksidatif stres etkisi 2?, 7?-diklorohidrofloreskindiasetat (2?,7? DCFH-DA) oluşumu ile değerlendirildi. 
Kinetik analiz sonuçlarına göre üç molekülün de NQO2?yi yarışmalı olarak inhibe ettikleri gösterildi. Yapılan sitotoksisite, apoptoz ve ROS oluşumu deneylerinden elde edilen veriler değerlendirildiğinde ise in vitro ortamda NQO2 enzimini pikomolar düzeyde inhibe edebilen kemferol ve luteolinin, NQO2 enzimi ile bağlantılı bir mekanizma üzerinden hücre canlılığını azalttığı ve apoptozu indüklediği ilk kez bu çalışma ile gösterildi. Fakat inhibisyon kuvveti daha zayıf olan melatoninin antikanserojen etkisi NQO2 ile ilişkilendirilemedi. 
Sonuç olarak bu çalışmanın hakkında henüz net bilgi olmayan NQO2?nin görevi ve antikanserojen etki meknizmasının aydınlatılmasına önemli bir katkı sağlayacağı düşünülmektedir.
Anahtar Kelimeler: NQO2 inhibisyonu, melatonin, kemferol, luteolin

Abstract:
The physiological role of NAD(P)H:kinon oxidoreductase 1 (NQO1) is to detoxicate reactive kinons by reducing two electrons. However, the role of NRH:quinone oxidoreductase 2  (NQO2), which is a homolog of NQO1, in detoxification has not been clearly addressed, yet. Because the third receptor of melatonin is NQO2 and some flavonoids are known as NQO2 inhibitor, it is thought that NQO2 has a role on the formation of these compounds which has anticancerogenic and oncostatic effects. In this study, the NQO2 inhibition mechanisms of melatonin and some flavoniods (kaempferol, luteolin) in cell and non-cell environments were defined. Accordingly, the analysis of enzyme kinetics were done in a non-cell environment. Additionally, chronic myeloid leukemia cells, that contain NQO2, and clone cells, which do not contain NQO2, were incubated in the cell environment depending on the oncostatic dosage range of molecules. The amount of NQO2 contained in the cells were evaluated by using the methods of western blot, cell viabililty measured by 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT), apoptosis by  flow cytometry, reactive oxygen species by fluorescent  2?,7?-Dichlorodihydrofluorescein diacetate  (2?,7? DCFH-DA).  
It is shown that all three molecules (melatonin, kaempferol and luteolin) inhibit NQO2 in the results of kinetic analysis. Based on the results of apoptosis and ROS formation experiments, it is clearly indicated that kaempferol and luteolin, which inhibit NQO2 enzyme at nanomol level in vitro conditions, reduce the cell viability and incubate the apoptosis by a mechanism related to NQO2 enzyme. However, a relationship between the anticancerogenic effects of melatonin and NQO2 enzyme couldn't be found in this study.
In conclusion, it is believed that this study makes a significant contribution to clarification of the role and anticancerogenic effects of NQO2 enzyme.         
Key Words: NQO2 inhibition, melatonin, kaempferol, luteolin