Kolesterol ve kolesterol analoglarının lipit membranlar üzerine etkilerinin spektroskopik ve kalorimetrik tekniklerle incelenmesi
The investigation of the effects of cholesterol and cholesterol analogs on lipid membranes by using spectroscopic and calorimetric techniques
Yazar: ÇİSEM ALTUNAYAR ÜNSALAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ İPEK ŞAHİN
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Biyofizik = Biophysics ; Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Differensiyel tarama kalorimetresi = Differential scanning calorimetry ; Hücre zarı = Cell membrane ; Kolesterol = Cholesterol ; Kızılötesi spektroskopi = Infrared spectroscopy

Özet:
Steroller, biyolojik membranların ortak bileşenidir ve membranların hem fiziksel hem de fonksiyonel özelliklerini etkiler. Başta kolesterol ve kolesterol analogları olmak üzere sterollerin, fosfolipitler ve sfingolipitler ile etkileşimleri biyolojik membranların yapısal ve dinamik özellikleri için de önemlidir. Biyolojik membranlar oldukça kompleks bir yapıya sahip oldukları için bileşenlerinin sayısını ve konsantrasyonlarını değiştirebildiğimiz model membranlarla çalışmak, biyolojik membranlardaki olayları açıklamada önem kazanır. Bu çalışmada, kolesterol ve analoglarının fosfolipitlerden ve sfingolipitlerden oluşan model membranlarla fiziksel etkileşmeleri yani membran faz geçişi, membran düzeni ve membran dinamiği üzerindeki etkileri ve bu sterollerin model membranlara katılmasıyla meydana gelen termal değişimler sıcaklığa ve konsantrasyona bağlı olarak, FTIR ve DSC teknikleri kullanılarak incelenmiştir. Yaptığımız bu çalışma biyolojik membranlara model olarak kullanılan fosfolipit ve sfingolipit membranların birbirleriyle ve farklı moleküllerle etkileşmelerinin moleküler temelini anlamada deneysel çalışmaları destekleyici ve yol gösterici olarak büyük önem kazanmıştır. Bu çalışmadan elde edilen sonuçlar, çeşitli hastalıkların tedavisinde ve hastalıklardan korunmak amacıyla kullanılan kolesterol ve kolesterol analogları gibi sterollerin, gerçek sistemdeki etki mekanizmasını daha iyi anlamamıza yardımcı olmuştur.

Abstract:
Sterols are a common component of biological membranes and affect both physical and functional properties of membranes. The interaction of sterols, especially cholesterol and cholesterol analogs, with phospholipids and sphingolipids is also important for the structural and dynamic properties of biological membranes. Since biological membranes have a quite complex structure, studying with model membranes, that we can change the number and concentration of their components, is important in explaining the events in biological membranes. In this study, physical interactions, i.e. membrane phase transitions, membrane organization and membrane dynamics, of cholesterol and cholesterol analogs with model membranes composed of phospholipids and sphingolipids, and thermal changes occured by the incorporation of these sterols into model membranes have been investigated using FTIR and DSC techniques depending on temperature and concentration. This study has gained a great importance as supporting and guiding experimental studies in the sense of the molecular basis of the interaction of phospholipids and sphingolipid membranes used as models for biological membranes with each other and different molecules.The results obtained from this study have helped us to better understand the mechanism of action of sterols, such as cholesterol and cholesterol analogs used in the treatment of various diseases and diseases, in the real system.