Antimikrobiyal peptid konjugasyonu, karakterizasyonu ve biyolojik aktivite değerlendirilmesi
Antimicrobial peptide conjugation, characterization and evaluation of biological activity
Yazar: YİĞİT CAN BAYCILI
Danışman: PROF. DR. BARBAROS NALBANTOĞLU ; PROF. DR. SERAP DERMAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kıyı Bölgesi Yönetimi Ana Bilim Dalı / Biyokimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Kimya = Chemistry ; Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Antimikrobiyal aktivite = Antimicrobial activity ; Antimikrobiyal peptidler = Antimicrobial peptides ; Konjugasyon = Conjugation ; Peptidler = Peptides

Özet:
Patojenlerin neden olduğu bulaşıcı hastalıkların bir kısmı günümüzde, çok çeşitli antibiyotiklerle tedavi edilebilmektedir. Fakat dünya çapında büyük bir sorun olan antibiyotik direnci, klinik uygulamalar için yeni antibiyotiklerin geliştirilmesinden daha hızlı yayılmaktadır. Dirençli bakteri suşlarının hızlı bir şekilde artması ve çoklu bakteri direncinin ortaya çıkması, halk sağlığı için önemli tehditler oluşturmaktadır ve alternatif yolların aranmasına neden olmaktadır. 2050 yılına kadar, küresel çapta, antibiyotiğe dirençli patojenlerin sebep olduğu enfeksiyonlar sebebiyle yaklaşık 10 milyon insanın hayatını kaybedeceği tahmin edilmektedir. Bu sayı, çeşitli kanser türleriyle ilişkili mevcut ölümlerin sayısından daha fazladır. Ayrıca onaylanmış yeni antibiyotik sayısı da son 30 yılda önemli ölçüde azalmıştır. Sonuç olarak alternatif bir antimikrobiyal strateji bulmak zorunlu hale gelmektedir. Antibiyotik direncinden etkilenmeyen antimikrobiyal peptidler ise antibiyotiklere alternatif olabilme potansiyeline sahip kimyasallardır. Lakin antimikrobiyal peptidler, enzimatik degredasyona açık moleküller olup, biyolojik sistemdeki kalış süreleri (yarılanma ömürleri) kısadır. Antimikrobiyal peptidlerin polimerler ile sentezlenen konjugatları, peptidi enzimatik degredasyonlardan koruyarak yarı ömrünü uzatır ve biyolojik aktivitesini arttırır. 
Bu tez çalışmasında, Staphylococcus aureus bakterisine karşı antimikrobiyal aktivite gösterdiği kanıtlanmış HF-18 peptidi, yarı ömrünün uzatılması için poliakrilik asit (PAA) polimeri ile konjuge edilmiştir. Konjugasyon 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil) karbodiimid çapraz bağlayıcı varlığında, npeptid/nPAA = 1,3,5,7,9 oranlarında gerçekleştirilmiştir. Konjugasyonun gerçekleştiği, UV-Vis spektrofotometre, Floresans spektroskopisi, Zeta potansiyel ve Boyut ölçümleri ve GPC aracılığıyla kanıtlanmıştır. HF-18 peptidinin ve HF-18 peptidi ile poliakrilik asit konjugatının stabilite ve antimikrobiyal aktivite çalışmaları karşılaştırmalı olarak yapılmıştır.

Abstract:
Some of the infectious diseases caused by pathogens can now be treated with a wide variety of antibiotics. But antibiotic resistance, which is a major worldwide problem, is spreading faster than new antibiotics are developed for clinical applications. The rapid growth of resistant bacterial strains and the emergence of multiple bacterial resistance become a significant threat to public health and cause alternative routes to be sought. By 2050, it is estimated that around 10 million people will die globally from infections caused by antibiotic-resistant pathogens. This number is greater than the current number of deaths associated with various types of cancer. In addition, the number of new approved antibiotics has decreased significantly in the last 30 years. As a result, it becomes imperative to find an alternative antimicrobial strategy. Antimicrobial peptides that are not affected by antibiotic resistance are chemicals that have the potential to be an alternative to antibiotics. However, antimicrobial peptides are molecules that are open enzymatic degradation and therefore their residence time in the biological system (half-life) is short. Conjugates of antimicrobial peptides synthesized with polymers protect the peptide from enzymatic degradation, prolonging its half-life and increasing its biological activity.
In this thesis study, HF-18 peptide, which has proven to have antimicrobial activity against Staphylococcus aureus bacteria, was conjugated with polyacrylic acid (PAA) polymer to prolong its half-life. Conjugation was carried out in the presence of 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide crosslinker at npeptide/nPAA = 1,3,5,7,9 ratios. Conjugation has been proven by UV-Vis spectrophotometer,  Fluorescence spectroscopy, Zeta Potential and Size analysis and GPC analysis. Stability and antimicrobial activity analysis of HF-18 peptide and HF-18 peptide and polyacrylic acid conjugate were made comparatively.
Keywords: Antimicrobial activity, antimicrobial peptide, conjugation, HF-18 peptide.