İnsan serum bütirilkolinesterazı ve eritrosit asetilkolinesterazının statin türevleri ile etkileşiminin incelenmesi
Effects of statins on human serum butyrylcholinesterase and erythrocyte acetylcholinesterase
Yazar: MELTEM ATAY
Danışman: DOÇ. DR. EBRU BODUR
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya Ana Bilim Dalı / Biyokimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Antikolesteremik ajanlar = Anticholesteremic agents ; Asetilkolinesteraz = Acetylcholinesterase ; Atorvastatin = Atorvastatin ; Butirilkolinesteraz = Butyrylcholinesterase ; Eritrositler = Erythrocytes ; Lovastatin = Lovastatin ; Rosuvastatin = Rosuvastatin ; Simvastatin = Simvastatin

Özet:
Statinlerin Kolinesterazlarla etkileşimlerini araştırmak amacıyla, Bütirilkolinesteraz (BKE; E.C.3.1.1.8) insan serumundan asitli diyaliz, DEAE Trisakril M ve Prokainamid Sefaroz 4B kromatografisi basamaklarının ardından 867.93 kez saf elde edildi. Saflaştırılan insan serum BKE'sinin asetiltiyokolin (ATK), bütiriltiyokolin (BTK), propiyoniltiyokolin (PTK) ve benzoyilkolin (BZK) substratları ile substrat seçiciliği, atorvastatin, lovastatin, rosuvastatin ve simvastatin adlı statin türevleri ile inhibisyon kinetiği çalışıldı. İnsan eritrosit AKE'nin (AKE; E.C.3.1.1.7) ATK ve yukarıda belirtilen statinlerle kinetiği çalışıldı. "Systat 12 non-lineer" regresyon analizi ile insan serum BKE'nin ATK, BTK, PTK ve BZK için Km değerleri μM cinsinden 216 ± 74, 62 ± 37, 155 ± 40 ve 24 ± 8 μM; eritrosit AKE'nin ATK için Km değeri 65 ± 16 μM olarak bulundu. BKE'nin ATK, BTK, ve PTK için Kss değerleri; 2.38 ± 0.39, 1.06 ± 0.47 ve, 4.53 ± 0.45 mM olarak; BKE'nin Kcat değerleri ise sırasıyla; 9.92 ± 0.71, 26.56 ± 8.18, 8.18, 10.56 ± 1.78 x 103 dak-1 olarak hesaplandı. BKE'nin ATK, BTK, PTK ve BZK için b değerleri 2.12 ± 0.30, 1.02, 7.49 ± 0.26 ve 10.780± 1.80 olarak. BKE'nin ATK, BTK, PTK ve BZK için bkcat değerleri sırasıyla; 21.06, 27.10, 61.23 ve 113.85 x 103 dak-1 olarak; kcat/km değerleri sırasıyla ise; 45.94, 428.50, 52.74 ve 0.43 x 104mM-1dak-1 olarak hesaplandı. Vm değerleri ise sırasıyla; 26.34 ± 2.22, 27.85 ± 2.84, 46.08 ± 3.55, 118.73 ± 19.84 μmol-1.dak.mg.prot olarak hesaplandı. İnsan serum BKE'nin atorvastatin, lovastatin, rosuvastatin ve simvastatin için IC50 değerleri; 7.24 ± 0.27, 14.20 ± 0.30, 1.03 ± 0.19 ve 17.60 ± 0.09 μM; Ki değerleri ise 492.54 ± 55.12, 198.65 ± 27.18, 194.68 ± 55.24ve 228.91 ± 43.78 μM; olarak saptandı. Sonuç olarak statinlerin Kolinesterazlarla oluşturduğu inhibisyonun tipi ilk defa bu çalışma ile ortaya çıkarıldı. Kullanılan statinlerin tümü insan serum BKE'nin non-kompetetif inhibitörü olarak bulundu. Eritrosit AKE için, lovastatin hariç diğer statinlerde inhibisyon gözlenmedi.

Abstract:
To investigate effects of statins on cholinesterases, Butyrylcholinesterase (BChE; E.C.3.1.1.8 ) was purified from human plasma through acid dialysis, DEAE-Tris Acryl M ion exchange and Procainamide-Sepharose  4B chromatography steps. The fold of the process was 867.93. Substrate selectivity of the purified human serum BChE was determined with acetylthiocholine (ATCh), butyrlythiocholine (BTCh), propionylthiocholine (PTCh) and benzoylcholine (BZCh). Inhibition kinetics of statins, atorvastatin, lovastatin, rosuvastatin and simvastatin, with human serum BChE were studied. The ATCh substrate kinetics and inhibition kinetics of the statins, were also analysed with human erythrocyte acetylcholinestrease (AChE; E.C.3.1.1.7). Via Systat 12.0 nonlinear regression analysis, the Km values of purified human serum BChE for the substrates ATCh, BTCh, PTCh and BZCh were found as 216 ± 74, 62 ± 37, 155 ± 40 and, 24 ± 8 μM. Km value of human erythrocyte AChE for ATCh was found as 65 ± 16 μM. BChE Kss values for ATCh, BTCh, and PTCh were found as 2.38 ± 0.39, 1.06 ± 0.47, 4.53 ± 0.45 mM. and the Kcat values of BChE for ATCh, BTCh, PTCh and BZCh were found as; 9.92 ± 0.71, 26.56 ± 8.18, 8.175, 10.56 ± 1.78 x 103 min-1. And their corresponding b values were found as 2.12 ± 0.3, 1.02, 7.49 ± 0.26, 10.78 ± 1.80. The calculated bkcat values of BChE for the ATCh, BTCh, PTCh, BZCh were 21.06, 27.10, 61.23,113.86 x 103 min-1 whereas kcat/km values were found as 45.94, 428.50, 52.74, 0.434 x 104mM-1 min-1. Vm values of BChE for ATCh, BTCh, PTCh and, BZCh; 27.85 ± 2.84, 46.08 ± 3.55, 26.34 ± 2.22,118.73 ± 19.84 μmol-1min.mg.prot, respectively. The IC50 values were of BChE for atorvastatin, lovastatin, rosuvastatin and simvastatin found as 7.24 ± 0.27, 14.20 ± 0.30, 1.03 ± 0.19,17.60 ± 0.09 μM whereas their Ki values were 492.54 ± 55.12, 198.65 ± 27.18, 194.68 ± 55.24 and, 228.91 ± 43.78 μM. Inhibition types of statins on cholinesterses were defined for the first time. Hence, the statins used in this research, were determined as non-competetive inhibitors of human serum BChE. For erythrocyte AChE not all the statins but only Lovastatin was found as an inhibitor.