Triarilmetan boyalar ile proteinler ve model nükleofiller arasındaki ilişkiler
Interaction of triarylmethane dyes with proteins and model nucleophiles
Yazar: YASEMİN YÜCEL ELDEM
Danışman: PROF.DR. İNCİ ÖZER
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2003
Konu: Biyokimya = Biochemistry

Özet:
ÖZET Eldem Y.Y., Triarîlmetan boyalar ile proteinler ve model nükleofiller arasındaki ilişkiler, Hacettepe Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü Biyokimya Programı Bilim Uzmanlığı Tezi, Ankara, 2003. 4 katyonik triarilmetan boyanın (metil yeşili, MeG+; malakit yeşili MG+; pararozanilin PR+; kristal viyole, CV+) eklenti ürünü oluşturma (solma) özellikleri 25°C de 100 mM MOPS (pH 8) ve/veya 100 mM CAPS (pH 10) tamponunda, basit nükleofiller (imidazol, 2-merkaptoetanol, 3- merkaptopropionik asit) veya proteinler (tavuk ovalbumini, OA; insan serum albumini, HSA; insan y-globulinleri, IgG) kullanılarak çalışıldı. Basit nükleofiller içerisinde etkili bir eklenti ürünü oluşumu sadece tiyollerde görüldü. 2-ME eklenti ürünlerinin pH 8' de gözlenen dissosiyasyon sabiti (Kd') MeG+, MG+, PR+ ve CV+ için sırasıyla 0.034, 0.22, 1.4 ve 44 mM' di. Proteinler 4 boya arasında yalnızca MeG+ ve MG+' nde solmaya yol açtı. Basit nükleofillerle gözlenen tepkimelerin tersine MeG+ proteinlerin soldurucu etkisine MG+' nden daha dirençliydi. OA ve HSA (150nM) ile MG+' ndeki renk kaybı sırasıyla %78 ve %36, MeG+' ndeki ise %16 ve %15' ti. Her iki boya için IgG aracılığıyla soldurma yaklaşık %30' du. Sülfidril grubu taşıyan proteinler MG+' ne eklenirken MeG+' ne eklenemedi. MeG+' nin protein-SH ile olan düşük reaktivitesi; nükleofilin, TAM+ çekirdeğindeki merkez karbon atomuna girişinin engellenmesine bağlandı. MG+' nin protein-SH gruplarıyla yüksek tepkime eğilimi, boyanın SH gruplarıyla merkezi karbon yerine substitue olmayan fenil halka yapısı aracılığıyla tepkidiğini düşündürdü. Bu çalışmada elde edilen bulguların TAM+ boyaları konu alan tıbbi ve temel bilimsel araştırma ve uygulamalara (ör. CALİ) yararlı olacağı düşünülmüştür. Anahtar Kelimeler: triarilmetan boyalar, boya-nükleofil eklenti ürünleri, protein aracılığıyla soldurma. Destekleyen Kurumlar: TÜBİTAK (TBAG- 2124)

Abstract:
VI ABSTRACT Eldem Y.Y., Interaction of triarylmethane dyes with proteins and model nucleophiles, Hacettepe University Health Sciences Institute Master in Science Thesis in Biochemistry, Ankara, 2003. The adduct forming (bleaching) properties of 4 cationic triarylmethane dyes (methyl green, MeG+; malachite green, MG+; pararosaniline, PR+; crystal violet, CV+) were studied at 25°C, in 100 mM MOPS (pH 8) and/or 100 mM CAPS (pH 10) buffer, using simple nucleophiles (imidazole, 2- mercaptoethanol, 3-mercaptopropionic acid) or proteins (chicken ovalbumin, OA; human serum albumin, HSA; human y-globulins, IgG) as addends. Among simple nucleophiles, significant adduct formation was observed only with thiols. The apparent dissociation constants (KcT) at pH 8 for the 2-ME adducts of MeG+, MG+, PR+ and CV+ were 0.034, 0.22, 1.4 and 44 mM, respectively. Methyl and malachite green were the only dyes to be bleached by proteins at moderate concentration (150 ^M). Bleaching was multiphasic, summing contributions from multiple nucleophilic centers. In contrast to the trend in the reactions with simple nuclephiles, MeG+ was generally more resistant to protein- mediated bleaching than MG+: OA and HSA contributed 78 and 38%, respectively, to the total color loss in MG+; the corresponding contributions to the bleaching of MeG+ were 16 and 15%. With both dyes IgG-mediated bleaching amounted to ca. 30%. It appeared that protein-borne sulphydryl groups could add to MG+ but not to MeG+. The inferior reactivity of MeG+ towards protein-SH may arise from hindered access of this nucleophile to the central carbon of the TAM+ nucleus. The exceptional tendency of MG+ to add protein-SH needs to be accounted for. One possibility is that SH groups, excluded from the central carbon, add to the unsubstituted phenyl ring unique to MG+. The result of this study should be of interest to pure and applied research on TAM+s in medicine and basic sciences (eg. CALI). Key words: triarylmethane dyes, dye-nucleophile adducts, protein mediated bleaching. Supported by: TÜBİTAK (TBAG- 2124)