Paraoksonaz-1 (PON1) enziminin kolon kanseri hücrelerinde mapk sinyal yolağı üzerindeki etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of paraoxonase-1 (PON1) enzyme on MAPK signaling pathway in colon cancer cells
Yazar: MUHAMMET ÖRNEK
Danışman: PROF. DR. ÖZEN ÖZENSOY GÜLER
Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı / Kanser Biyolojisi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Genetik = Genetics ; Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Antioksidan enzimler = Antioxidant enzymes ; Kolon neoplazmları = Colonic neoplasms ; Mitojenler = Mitogens ; Neoplazm hücreleri = Neoplastic cells ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Oksidatif stres = Oxidative stress ; Onkogenler = Oncogenes ; Paraoksonaz = Paraoxonase ; Protein-tirozin kinaz = Protein-tyrosine kinases ; Sinyal nakli = Signal transduction

Özet:
Kolon kanseri ile rektum kanserleri kolorektal kanser adı altında birlikte gruplandırılır. Dünyada ve Türkiye'de en yaygın beş kanser türü arasında yer alan kolorektal kanserler gastrointestinal sistemin en yaygın kötü huylu tümörüdür. Kanser oluşumunda ROS'ların etkisi günümüzde açık bir şekilde bilinmektedir. ROS'lar yalnızca karsinogenezin başlamasında değil; ilerlemesinde de rol alır. PON enzim ailesi antioksidan özellikleri sayesinde endojen serbest radikal temizleyici sistemin bir parçasıdır. Bu özellikleri ile birçok kanserin etiyolojisi ve önlenmesinde rol aldıkları ileri sürülmektedir. Diğer taraftan insan tümörlerinin yaklaşık üçte birinde MAPK sinyal yolağının aşırı aktivasyonu söz konusudur. Bu bilgiler ışığında, çalışmamızda kolon kanserinde PON1 enzimi ile MAPK sinyal yolağı arasındaki etkileşimin incelenmesi amaçlanmıştır. 
Çalışmamızda HT-29 kolon kanseri hücre hattı ile CCD-18Co sağlıklı kolon hücre hattı kullanılmıştır. PON1 enzim aktiviteleri spektrofotometrik olarak tayin edilmiştir. PON1 düzeyleri ile MAPK sinyal yolağında görevli B-Raf, p-B-Raf, ERK ve p-ERK protein düzeyleri Western Blot yöntemi ile analiz edilmiştir. 
Çalışmamızda kolon kanseri hücrelerinde, sağlıklı hücrelere kıyasla PON1 düzeyi ile PON1 enzim aktivitesinin azaldığı görülmüştür (sırasıyla p=0.0173, p=0.0281). Ayrıca kolon kanseri hücrelerinde MAPK sinyal yolağında görevli p-B-Raf ve p-ERK protein düzeylerinin arttığı tespit edilmiştir (sırasıyla p=0.0037, p=0.0074). 
Sonuçlarımıza göre PON1 düzeyi ile PON1 enzim aktivitesi arasında pozitif yönlü korelasyon tespit edilmiştir (p=0.008).  Ek olarak, PON1 düzeyi ile MAPK sinyal yolağının aktivasyonunda rol alan p-B-Raf ve p-ERK protein düzeyleri arasında negatif yönlü korelasyon tespit edilmiştir (sırasıyla p=0.016, p=0.036). Ayrıca PON1 enzim aktivitesi ile p-B-Raf ve p-ERK protein düzeyleri arasında da negatif yönlü korelasyon tespit edilmiştir (sırasıyla p=0.060, p=0.037). 
Kanser hücrelerinde MAPK yolağında tespit edilen aktivite artışına; PON1 düzeyi ile PON1 enzim aktivitesindeki azalmanın sebep olduğu düşünülmektedir.

Abstract:
As one of the most problematic challenges in the world colorectal carcinomas are among the five leading and most common malignancies of the gastrointestinal tract worldwide and in Turkey. From a molecular point of view, the biological role of reactive oxygen species in cancer signaling has been demonstrated. Not only in the initiation of colon carcinogenesis, but ROS also plays a crucial role in the progression of colon carcinogenesis. Nowadays, PON 1 is recognized as an effective antioxidant, which is considered a radical scavenger in the human body. Therefore, it seems that a comprehensive understanding of the role of these PON enzymatic activities may play an important role in the etiology and prevention of many cancers. Moreover, molecular studies have revealed that the MAPK signaling pathway is overactivated in approximately one-third of human tumors. Therefore, the enzymatic activities of PON1 and MAPK signaling pathways in colorectal cancer will be investigated to determine whether they may hold promise for novel diagnostic or therapeutic applications in colorectal cancer. 
In this study, HT -29 colon cancer cell lines and the CCD-18Co healthy colon cell lines were used. The enzymatic activities of PON1 were determined using a spectrophotometer. B-Raf, p-B-Raf, ERK, and p- ERK proteins involved in MAPK signaling pathways amd serum levels of PON1 were detected and analyzed by the Western blotting method. 
Moreover, we found that PON1 level and PON1 enzyme activity were significantly decreased in HT -29 cells compared with CCD-18Co cells (p=0.0173, p=0.0281, respectively). Also, we found that the levels of p-B-Raf and p- ERK, which activate the MAPK signaling pathway, were significantly increased in HT -29 cells (p=0.0037, p=0.0074, respectively).
According to our results, a positive correlation was found between the PON1 level and PON1 enzyme activity (p=0.008). Moreover, a negative correlation was found between PON1 level and p-B-Raf/p-ERK protein levels, which play a role in the MAPK pathway (p=0.016, p=0.036, respectively). A negative correlation was also found between PON1 enzyme activity and p-B-Raf/p-ERK protein levels p=0.060, p=0.037, respectively). 
In a conclusion, it is thought that the increasing levels of the proteins involved in the MAPK signaling pathway in cancerous cells are caused by the decreasing serum levels of PON1, and enzymatic activities of PON1.