Karşılaştırmalı proteomiks ve biyoinformatik analizler ile küçük hücreli olmayan akciğer kanserlerinde protein biyomarkırların belirlenmesi
The investigation of protein biomarkers of tissue from non-small cell lung cancer patients by comparative proteomics and bioinformatics analysis
Yazar: SEVGİ GEZİCİ
Danışman: PROF. DR. MEHMET ÖZASLAN
Gaziantep Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Moleküler Tıp = Molecular Medicine ; Onkoloji = Oncology ; Tıbbi Biyoloji = Medical Biology

Özet:
Akciğer kanseri (AK), kanser kaynaklı ölümlerin en sık nedenleri arasında yer almakta olup, dünya genelinde görülme sıklığı giderek artmaktadır. AK vakalarının yaklaşık %83'ünü meydana getiren KHDAK, klinik olarak farklı histolojik alt gruplardan meydana gelmektedir. Bu çalışmada, jel temelli karşılaştırmalı proteomiks analizler ile KHDAK tümörlü doku ile tümörün yakınındaki tümörlü olmayan doku örnekleri arasındaki proteom seviye farklılıklarının saptanması amaçlanmıştır. Ayrıca, biyoinformatik analiz yöntemlerinden PANTHER ile proteinler sınıflandırılmış, STRING ile protein – protein etkileşimleri gösterilmiş ve IPA network sistemi ile konanikal yolak analizleri yapılmıştır. Proteomiks olarak elde edilen veriler, western blot analizi kullanılarak doğrulanmıştır. MALDI-TOF/TOF kütle spektrometresi ile total olarak 40 tane protein spotu belirlenmiş olup, 33 protein spotu her iki doku grubu arasında farklı ekspresyon seviyesine sahip olarak tanımlanmıştır. Bu proteinlerden, 27 tanesi KHDAK tümörlü doku grubunda fazla ekspresyon seviyesine sahip iken, 6 tanesi ise düşük ekspresyon seviyesine sahip olarak belirlenmiştir. Farklı ekspresyon seviyesine sahip GDIR1, GDIR2, PARK7, CAPG ve PRDX proteinleri, KHDAK'leri için belirleyici olarak bulunmuştur. Bulgular, KHDAK tümörlü ve tümörlü olmayan dokular arasında proteom farklılıkları olduğunu göstermiştir. Farklı biyoinformatik araçlar ile kombineli olarak bu çalışmanın sonuçları; bazı proteinlerin ekspresyon seviyelerinin, KHDAK'lerinde hastalık ile ilişkili değişiklikler ile bağlantılı olabileceğini göstermektedir.
Anahtar Kelimeler: Biyoinformatik, karşılaştırmalı proteomiks, kütle spektrometresi, küçük hücreli olmayan akciğer kanseri (KHDAK), 2DE.

Abstract:
Lung cancer is one of the most common causes of cancer-related mortality, and its incidence is steadily increasing in worldwide. NSCLC represents approximately 83% of lung cancer cases, and includes a range of different clinical histological lung cancer subtypes. Aim of this study was to identify proteome level differences between NSCLC tumor and tumor-adjacent non-tumor tissue samples using gel-based comparative proteomics. Additionally, proteins were classified using PANTHER, protein-protein interactions were mapped by STRING, and the top canonical pathway was identified using an IPA network system. Western blot analysis was used for the validation of the proteomics findings. A total of 40 protein spots were successfully identified by MALDI-TOF/TOF, where 33 proteins were found differentially expressed. Of these, 27 proteins were up-regulated and 6 proteins were down-regulated in NSCLC tumor tissues. Differential expression of GDIR1, GDIR2, PARK7, CAPG, and PRDX was found to be distinctive for NSCLC. These findings showed that proteome level differences between NSCLC tumor and non-tumor tissue samples. Results of this study indicated that the expression levels of some proteins may be linked to disease-associated changes in NSCLC through combination with different bioinformatics tools. 

Key Words: Bioinformatics, comparative proteomics, mass spectrometry, non-small cell lung cancer (NSCLC), 2DE.