QD nanoparçacıklar kullanılarak lektin karbohidrat ilişkisinin incelenmesi
Investigation of relationship between lectin and carbohydrate by using QD nanoparticles
Yazar: ALTAN KARA
Danışman: DOÇ. DR. CENK SELÇUKİ ; PROF. DR. PERİHAN ÜNAK
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Nükleer Bilimler Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Radyoloji ve Nükleer Tıp = Radiology and Nuclear Medicine

Özet:
Hücre tanıma özelliğinden dolayı önemli lektin türlerinden biri olarak kabul edilen Phytohemagglutinin-L (PHA-L) kullanılmıştır. Bu lektin kırmızı barbunyadan elde edilmektedir. Phytohemagglutinin-L hücre aglütinasyonu ve mitojenik faaliyetler üzerinde güçlü etkiler içerir. Bu lektinler monosakkarit ve oligosakkaritler yardımıyla kendilerini hücre zarlarına bağlarlar. Lektinler bu özellikleri nedeniyle öncelikle hayvansal hücrelerin tanımlanmasında görev alırlar.Phytohemagglutinin-L (PHA-L) hücre yüzeyindeki şekerlere spesifik dört yüzey içermektedir. Bu yüzeyler monosakkarit ve oligosakkaritlere spesifiktirler. Bu özellikleri sebebiyle meme kanser hücresi olan MCF-7 kanser hücrelerinin üzerindeki sialik asitlere spesifiktirler. PHA-L' nin monosakkarit özellik gösteren sialik asitlere olan bu ilgisi, bu lektinleri meme kanserinin görüntülenmesinde kullanılmasına olanak sağlamaktadır.Bu bilgiler ışığında meme kanseri hücresi olan MCF-7 meme hücrelerinin yüzeylerinde bol miktarda bulunan ve aynı zamanda PHA-L ile spesifik etkileşim gösteren monosakkarit özellik taşıyan sialik asit ve PHA-L arasındaki etkileşim deneysel ve hesapsal teknikler kullanılarak araştırılmıştır. Deneysel olarak CdSe/CdS ile konjuge edilmiş PHA-L öncelikle 125I ile işaretlenmiş daha sonra işaretli örneklerin MCF-7 meme hücre yüzeylerinde göstermiş oldukları tutulum zaman parametresi kullanılarak incelenmiş ve zamanla artan bir verim gözlenmiştir.Çalışmanın ikinci basamağında PHA-L' nin karbohidrat etkileşim yüzeyi kristal yapının içerisinden çıkartılarak yarı ampirik yöntemlerle bilgisayar ortamında sialik asit ile farklı pozisyonlarda etkileştirilmiştir ve yapılan hesaplamalar sonucunda PHA-L ve sialik asit arasındaki spesifik etkileşim gözlemlenmiştir. Etkileşimlerin hesaplanmasında yarı ampirik yöntemlerden PM3 ve AM1 metodları kullanılmıştır.Deneysel ve hesapsal çalışmalarımız sonucunda elde ettiğimiz anlamlı sonuçlar radyoiyot işaretli PHA-L'nin ve radyoiyot işaretli PHA-L ile konjuge quantum dot nanoparçacıklarının MCF-7 meme kanser hücrelerinin görüntülenmesinde etkili bir ajan olabileceğini göstermiştir.

Abstract:
Phytohemagglutinin-L (PHA-L) which is considered to be one of the major types of lectin due to its cell recognition property, was investigated. This lectin is obtained from red kidney bean. Phytohemagglutinin-L has strong effects on cell agglutination and mitogenic activities. These lectins can bind themselves to the cell membranes by interacting with monosaccharides and oligosaccharides. Because of these characteristics, lectins are primarily used for identification of animal cells.Phytohemagglutinin-L (PHA-L) has four surfaces which are specific for cell surface sugars. These surfaces are specific for monosaccharides and oligosaccharides. Because of these features, PHA-L is specific for sialic acids which are located on the MCF-7 cell membranes. This property allows the use of lectins in the display of breast cancer.In shed of these, we investigated the interaction between PHA-L and sialic acid, which is abundant on the breast cancer cell (MCF-7 cell) surface and displays monosaccharide characteristic, by experimental and computational methods. Experimentally, PHA-L is conjugated with CdSe/CdS and labeled with 125I. Afterwards, attachment of these samples have been investigated with time dependence parameter on MCF-7 cell surface and the binding efficiency was increased with time.In the second step of the study, the crystal structure of carbohydrate interaction surface of PHA-L was extracted from the crystal structure of PHA-L. The interactions between this surface and sialic acid are calculated by computational tools. These calculations, revealed specific interactions between PHA-L and sialic acid. Semi-empirical methods, PM3 and AM1, were used in the calculations.Significant outcomes have been obtained from the experimental and computational studies and these results demonstrated that PHA-L may be an effective agent for imagining MCF-7 cells.