Hepatoselüler karsinom hücrelerinde hipoksi ile indüklenen faktör-1 inhibisyonunun GLUT1 ve paraoksonaz enzim ailesi üzerine etkisinin incelenmesi
Demonstration of the effect of hypoxia inducible factor-1 inhibition on GLUT1 and paraoxonase enzyme family in hepatocellular carcinoma cells
Yazar: ELİF ERCAN
Danışman: PROF. DR. AHMET ÇARHAN
Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Kanser Biyolojisi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Tıbbi Biyoloji = Medical Biology

Özet:
Hipoksi ile indüklenebilir faktör-1 (HIF-1), hipoksiye adaptasyonun ana düzenleyicisi olan bir transkripsiyonel aktivatördür. Kanser hücreleri artan miktarda  ROS üretir ve bu da oksidatif stresin oluşmasına yol açar.  Oksidatif stresin azaltılması amacı ile antioksidan savunma sisteminde yer alan enzimlerden paraoksonaz (PON, EC 3.1.8.1) ailesi (PON1, PON2 ve PON3)  devreye girer. 

Bir glukoz taşıyıcısı olan  GLUT1'in ekspresyon seviyesi değişikliğinin bir çok kanser tipinde  HIF-1 ekspresyon seviyesi ile ilişkili olduğu gösterilmiştir. Laktat dehidrogenaz (LDH), sitozolde laktat üreterek, glikoliz yoluyla devam eden ATP üretimini kolaylaştıran bir enzimdir. HIF-1α'ın artışı ile glukoz taşıyıcılarının ve LDHA'nın artan ekspresyonu, hızla prolifere olan tümör hücrelerinin ihtiyaçlarına mükemmel bir adaptasyon sağlar. 

Çalışmamızda; HepG2 hücre hattında oluşturulan normoksik ve hipoksik koşullarda HIF-1α inhibitörü Echinomycin'in PON aktiviteleri (paraoksonaz ve laktonaz) ve HIF-1α, GLUT1, LDHA ve PON ailesi protein düzeyleri analiz edilmiştir. HepG2 hücrelerinde Echinomycin'in IC50 dozu WST-1 testi ile 5.7 μM olarak belirlenmiştir. HIF-1α için uygulanması gereken hipoksik zaman aralığı ELISA ve western blot analizleri ile "4 saat" olarak belirlenmiştir. Spektrofotometrik olarak ölçülen PON aktivitelerindeki değişiklikler istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştur. Western blot yöntemi ile ölçülen PON1, PON2, PON3, HIF-1α, GLUT1, LDHA  proteinlerinin ekspresyonlarındaki değişiklikler de istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştur.

Anahtar Kelimeler: Glukoz taşıyıcıları, hepatoselüler karsinom, HIF-1α, hipoksi, laktat dehidrogenaz, laktonaz, paraoksonaz

Abstract:
Hypoxia-inducible factor-1 (HIF-1) is a transcriptional activator that is the main regulator of adaptation to hypoxia. Cancer cells produce reactive oxygen species which results in oxidative stress. As an antioxidant defense system, the paraoxonase (PON, EC 3.1.8.1) enzyme family (PON1, PON2 and PON3) is involved in oxidative stress. 

	It has been shown that the expression level of GLUT1 from glucose transporters (GLUTs) is associated with the expression levels of HIF-1 in many cancer types.	Lactate dehydrogenase (LDH) is an enzyme that facilitates ATP production, which continues through glycolysis, resulting in the production of lactate in the cytosol. The increased expression of GLUTs and LDHA together with HIF-1α provides an excellent adaptation to the needs of highly proliferating tumor cells.
	
	In our study; the effect of HIF-1α inhibitor Echinomycin in normoxic and hypoxic conditions in HepG2 cell line on paraoxonase and lactonase activities and HIF-1α, GLUT1, LDHA and PON family protein levels were investigated. The IC50 dose of Echinomycin was determined as 5.7 µM by the WST-1 assay. The exposure time point to hypoxic condition for HIF-1α was determined as "4 hours" according to ELISA and western blot. The PON activity change and PON1, PON2, PON3, HIF-1α, GLUT1, LDHA protein expression levels were found to be statistically significant.

Keywords: Hepatocellular carcinoma, HIF-1α, hypoxia, GLUTs, lactate dehydrogenase, lactonase, paraoxonase