Paraoksonaz enziminin hidrofobik etkileşim tekniği ile saflaştırılması ve bazı bileşiklere karşı afinitesinin incelenmesi
Purification of paraoxonase enzyme by hydrophobic interaction technique and investigation of its affinity to certain compounds
Yazar: HATİCE YÜKSEL
Danışman: PROF. DR. OKTAY ARSLAN ; DOÇ. DR. ADEM ERGÜN
Balıkesir Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Biyokimya = Biochemistry

Özet:
Paraoksonaz 1 (PON1), karaciğerde sentezlenen ve bazı lipoproteinlere bağlı olarak fonksiyon gösteren bir izoenzimdir. Tüm memelilerde bulunan bu enzim, düşük yoğunluklu lipoprotein (LDL) oksidasyonunu inhibe etme kabiliyeti nedeniyle anti aterosklerotik özellikler göstermektedir. Ayrıca organofosfat insektisitler ve homosistein tiyolaktonlar da dahil olmak üzere çeşitli bileşikleri hidroliz etme özelliklerini sergiledikleri bilinmektedir. Bu nedenle, serum PON1 aktivitesini modüle edebilecek faktörler üzerinde çok yoğun araştırmalar yapılmıştır. Ancak başta koyun ve sığır olmak üzere hayvan PON1 enzimleri üzerine gerçekleştirilen çalışmaların son derece sınırlı olduğu yapılan literatür çalışmaları sonucunda tespit edilmiştir.
Doktora tezi kapsamında yapılan bu çalışmayı iki bölüme ayırmak mümkündür. İlk bölümde daha önce araştırma gurubumuz tarafından sentezlenen Sefaroz 4B-L-tirozin-naftilamin kimyasal yapısına sahip hidrofobik jel kullanılarak sığır serumundan PON1 (hsPON1) saflaştırılmıştır. Saf hsPON1 enzimi üzerinde Furosemid, Prednizolon, Metamizol, Enroflaksasin, Meloksikam, Symfos ve Bakteral ticari adları altında bilinen ilaçların etkisi incelenmiştir. Bu ilaçların tümünün hsPON1 enzimini farklı düzeylerde inhibe ettiği belirlenmiştir. Araştırma sonuçları, çalışılan ilaç molekülleri arasından hsPON1 enzimi için en güçlü inhibitörün enroflaksasin olduğunu göstermektedir.
İkinci bölümde ise farklı bir ligant (4-iyodoanilin) kullanılarak yeni bir hidrofobik jel sentezlenmiştir. Yeni sentezlenen jel ile koyun serumundan PON1 enziminin (kPON1) saflaştırılması, %88,3 verim ile 73,4 kat olarak gerçekleştirilmiştir. Ayrıca saf kPON1 enzimi üzerinde söz konusu ilaçların etkileri araştırılmıştır. Çalışılan bileşikler içinde kPON1 için en güçlü inhibitörünün Meloksikam olduğu belirlenmiştir (IC50 = 1,56 mM).

Abstract:
Paraoxonase 1 (PON1) is an isoenzyme synthesized in the liver and functions in association with certain lipoproteins. This enzyme, present in all mammals, exhibits antiatherosclerotic properties due to its ability to inhibit the oxidation of low-density lipoprotein (LDL). Additionally, it is known to exhibit hydrolytic properties towards various compounds, including organophosphate insecticides and homocysteine thiolactones. Therefore, extensive research has been conducted on factors that can modulate serum PON1 activity. However, literature research has revealed that studies on animal PON1 enzymes are extremely limited, particularly on sheep and cattle.
This study, conducted as a doctoral thesis, can be divided into two parts. In the first part, hsPON1 was purified from bovine serum using a hydrophobic gel with a chemical structure of Sepharose 4B-L-tyrosine-naphthylamine, previously synthesized by our research group. The effect of drugs, namely Furosemide, Prednisolone, Metamizole, Enrofloxacin, Meloxicam, Symphytum, and Bacterial, on pure hsPON1 enzyme was determined. All drugs were found to inhibit the hsPON1 enzyme at different levels, with Enrofloxacin identified as the strongest inhibitor.
In the second part, a new hydrophobic gel was synthesized using a different ligand (4-iodoaniline). Using this newly synthesized gel, kPON1 was purified from sheep serum at a yield of 88.3 % and 73.4-fold purification. Furthermore, the effects of the aforementioned drugs were investigated on pure kPON1 enzyme. Among the compounds tested, Meloxicam was identified as the strongest inhibitor of kPON1 (IC50 = 1.56 mM).