Siglek proteinleri ile alternatif siglek ligandları arasındaki etkileşimlerin protein docking metodu ile analizi
Analysis of interactions between siglec proteins and alternative siglec ligands via protein docking method
Yazar: BARIŞ BARIN
Danışman: DOÇ. DR. SAVAŞ İZZETOĞLU
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Docking = Docking ; Ligandlar = Ligands ; Siglec = Siglec ; Siyalik asitler = Sialic acids ; Veri indirgeme = Data reducing

Özet:
Günümüzde kanser ve otoimmün hastalıklar bütün türleri ve yolakları bilinmeyen hastalıklar arasında bulunmaktadırlar. Kanser günümüzde en çok insan ölümüne sebep olan hastalıktır, otoimmün hastalıklar ise ölümcül olma potansiyeline sahip olan ve hastanın hayatı boyunca etkisine gösteren hastalıklardır. Her kanser tipine karşı hastayı yüzde yüz ihtimalle iyileştirebilecek bir ilaç bulunmamaktadır, bunun yanı sıra mevcut tedaviler kansere zarar vermelerine rağmen hasta ya da zarar vermektedir. Hem kanserin hem de otoimmün hastalıkların ortak özelliği tedavi edilse bile hastanın hayatı boyunca tekrar ortaya çıkma ihtimali yüksek olan hastalıklar olmalarıdır. Bu sebepten ötürü zararlı kimyasallar içermeyen ve insan vücudunda çok fazla sayıda istenmeyen etkiye sebep olmayacak ilaçlar geliştirilmelidir. 
Siglek proteinleri immün hücreler üzerinde bulunan, kendi hücrelerini tanıma ve immün sistemin aşağı regülasyonunda görev alan bir yüzey reseptör protein ailesidir. Her yüzey reseptör protein ailesinde olduğu gibi biyolojik sistemlerde Siglek ailesi de belirli ligand moleküllerini tanımakla yükümlüdür. Bu ligand molekülleri Siglekler arasında varyasyon göstermektedir. 
Bu çalışmada In silico yöntemlerden biri olan Protein Docking metodu (HADDOCK2.4) kullanılarak belirli Siglek proteinleri (2,3,5,7,8) ile belirli ligand molekülleri arasındaki etkileşimler analiz edilmiştir. Siglek proteinlerinin birbirlerinin ligand moleküllerini ya da benzer ligand molekülleri daha farklı afiniteler ile tanıdıkları saptanmıştır. Bunun yanı sıra her Siglek proteinin birden fazla bağlanma bölgesi olup farklı ligand moleküllerinin farklı bölgelere bağlandığı tespit edilmiştir. 
Bazı kanser türleri hücre yüzeylerini aşırı miktarda Siglek ligandları ile kaplayarak immün sistemden başarılı bir şekilde kaçmaktadırlar. Bunun yanı sıra Siglek ligandlarının ucunda bulunan Sialik asit molekülü negatif yüklü olduğundan, ligand moleküllerinin birikmesi hücrelerde negatif kutuplanma yaratıp metastaza yardımcı olmaktadır. Sonuç olarak, Siglek proteininin bağlantı bölgelerine bağlanarak sadece belirli miktarda ligand bağlanmasını sağlayacak olan yüksek afinitesi olan ligandlar, aşırı miktarda Siglek ligandı üreterek immün sistemden kaçan kanser türlerine karşı etkili olabilir.

Abstract:
Currently there are unknown pathways of cancer and autoimmune diseases. Cancer has the annual largest death toll over the human lives. Autoimmune diseases are lifelong conditions with negative impact over the patient's life quality, also severe cases of autoimmune diseases are known to be lethal.
	There is no known cure which can work on every type of cancer and be affective at 100% of patients, also current treatments against cancer are detrimental to the patient's health. Common point of the cancer and autoimmune diseases are their chance to recurrence. Therefore, usage of toxins, harmful chemicals and aggressive organic compounds have many adverse effects to the patient's health over their lifetime. Due to these reasons non-toxic and less aggressive drugs/treatments need to be developed.
	Siglec proteins are type of surface receptors of immune cells, taking part at immune recognition and immune downregulation. Like every receptor family Siglec`s recognize their specific ligand molecules and structures. Each Siglec type recognize different ligand molecule and structure.
	in silico study interactions between Siglec proteins (2,3,5,7,8) and specific ligand molecules are analyzed by usage of Protein Docking Method by HADDOCK2.4 software. Results of this study concludes; Siglec proteins can recognize and bind to similar ligand with different affinities, more over binding domain of Siglec proteins have more than one binding site and interaction of multiple ligand molecules are possible.
	Some cancer types over produce Siglec ligands and accumulate higher number of ligands at their cell surface. By doing this cancer cells can avoid immune response by triggering higher self-response. In addition, Siglec ligands are negatively charged and change the cell surface polarity to negative. This causes a repelling force between cells and start or aid metastasis of cancer cells. Due to these reasons binding inhibiting Siglec ligand can be used to reduce available binding sites for limiting binding of high concentration of Siglec ligands to bind and produce higher self-signal. It could be detrimental to the cancer types relying self-recognition to avoid the immune system.