Nefrojenik diabetes insipidus hastalığına sebep olan mutantlar üzerinde bazı farmakolojik şaperonların etki mekanizmalarının araştırılması
Investigation of the mechanisms to effect of some pharmacological chaperones on mutants caused by nephrogenic diabetes insipidus disease
Yazar: ELİF MERVE AVCU
Danışman: DOÇ. DR. EMEL SAĞLAR ÖZER
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoloji = Biology ; Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Diabetes insipidus = Diabetes insipidus ; Nefroloji = Nephrology ; Reseptörler = Receptors ; Şaperon = Chaperone

Özet:
G-protein bağlı reseptörler (GPCR) vücudumuzda birçok fizyolojik sürecin yönetilmesinde görev alan büyük bir integral membran proteini ailesidir. Reseptör üzerindeki amino asit dizilerinde meydana gelen mutasyonlar, reseptörü konformasyonel değişikliğe uğratarak çeşitli hastalıkların ortaya çıkmasına neden olmaktadır. Diabetes insipidus (DI), GPCR ile ilişkili mutasyonlardan kaynaklı gelişebilen bir hastalıktır. DI kendi içinde Santral DI (CDI), Nefrojenik DI (NDI), primer polidipsi ve gebelik sonucu meydana gelen poliüri olmak üzere alt gruplara ayrılmaktadır. X kromozomu üzerinde yer alan AVPR2 geninde görülen mutasyonlar sonucu ortaya çıkan NDI, polidipsi ve poliüri ile karaterize olan nadir kalıtsal bir hastalıktır. Bu mutasyonlar proteinlerin yanlış katlanmasına, endoplazmik retikulum (ER) kalite kontrol sistemlerinde takılmasına ve dolayısıyla fonksiyon kaybına neden olabilmektedir.  
Bu tezin amacı, NDI'da fonksiyon kaybına neden olduğu önceki çalışmalarla gösterilmiş olan R68W, V162A ve T273M mutant AVPR2 proteinlerinin üzerinde YM087 ve VPA985 farmakolojik şaperonlarının uygulanması sonucu bu mutant proteinlerin ER kalite kontrol sisteminden kurtarılıp kurtarılamadığının araştırılmasıdır.  
Bu tez kapsamında yapılan tüm deneysel çalışmalarda uygulanan YM087 ve VPA985 farmakolojik şaperonların dozlarının belirlenebilmesi için MTT ve Tripan mavisi yöntemi ile % hücre canlılıkları hesaplanmıştır. Yabanıl tip ve mutant pLV2R vektörleri COS-1 hücrelerine transfekte edilmiştir. Yabanıl tip ve mutant AVPR2 genini içeren pLV2R vektörlerinin hücre yüzeyindeki ve hücre içerisindeki total miktarının tayini için hücre yüzey ELISA ve total ELISA yöntemi uygulanmıştır. Ayrıca mutant reseptörlerin hücre yüzey karakteristiklerinin ölçülmesi için Flow sitometri yöntemi uygulanmıştır. Sonuçlar literatür taraması yapılarak farklı şaperon uygulamaları ile karşılaştırılmıştır.
Tez kapsamında yapılan çalışmalarda R68W, V162A ve T273M mutant reseptörleri üzerinde uygulanan YM087 ve VPA985 farmakolojik şaperonların hücre yüzeyindeki ifadelerini mutant proteinlerin tipine göre değişen düzeylerde arttırdığı görülmüştür.

Abstract:
G-protein coupled reseptors (GPCRs) are a large family of integral membrane proteins involved in the management of many physiological processes in our body. Mutations in the amino acid sequences on the receptor cause conformational changes in the receptor, leading to the emergence of various diseases. Diabetes insipidus (DI) is a disease that may develop due to mutations associated with GPCR. DI is subdivided into Central DI (CDI), Nephrogenic DI (NDI), primary polydipsia, and pregnancy-induced polyuria. NDI, which is caused by mutations in the AVPR2 gene located on the X chromosome, is a rare inherited disease characterized by polydipsia and polyuria. These mutations may cause proteins to misfold and retain in ER quality control systems, and thus cause loss of function.

The aim of this thesis is to investigate whether these mutant proteins can be rescued from the ER quality control system as a result of the application of YM087 and VPA985 pharmacological chaperones on R68W, V162A and T273M mutant AVPR2 proteins, which have been shown in previous studies to cause loss of function in NDI.
In order to determine the doses of YM087 and VPA985 pharmacological chaperones, which performed in all experimental studies within the scope of this thesis, % cell viability was calculated by MTT and Trypan blue method. Wild-type and mutant pLV2R vectors were transfected into COS-1 cells. Cell surface ELISA and total ELISA methods were performed for the determination of the total amount of pLV2R vectors, containing wild type and mutant AVPR2 gene, on the cell surface and inside the cell. In addition, flow cytometry method was performed to measure the cell surface characteristics of mutant receptors. The results were compared with different chaperone applications by searching the literatüre.
In the studies carried out within the scope of this thesis, it was observed that YM087 and VPA985 pharmacological chaperones applied on the R68W, V162A and T273M mutant receptors increased their expression on the cell surface at varying levels depending on the type of mutant proteins.