Bazı antibiyotiklerin asetilkolin esteraz ve glutatyon S-transferaz enzim aktiviteleri üzerine in vitro etkilerinin araştırılması
Investigation of the in vitro effects of some antibiotics on acetylcholine esterase and glutathione S-transferase enzyme activities
Yazar: GURBET ÇELİK
Danışman: DOÇ. DR. YUSUF TEMEL
Bingöl Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyokimya = Biochemistry

Özet:
Glutatyon S-transferaz (GST; E.C. 2.5.1.18) izoenzimleri, hücre içi ve hücre dışı kaynaklı toksik bileşiklerin ve okside moleküllerin glutatyon (GSH) substratına bağlanma reaksiyonunu katalizleyen önemli antioksidan enzimlerdir. Asetilkolin esteraz (AChE; E.C. 3.1.1.7) sinapslarda bulunan bir nörotransmitter olan asetilkolin (ACh) substratının hidrolizini gerçekleştirerek impuls iletimini sonuçlandırır. Yüksek lisans tezi olarak sunulan bu çalışma iki aşamada gerçekleştirildi. Çalışmanın ilk aşamasında, sitozolik GST izoenzimi insan eritrosit dokularından homojenat hazırlanması ve glutatyon-agaroz afinite kromatografisi yöntemi kullanılarak iki adımda 2,58 EÜ/ mg spesifik aktivite ve %14,7 verim ile 161,25 kat saflaştırılırken, asetilkolin esteraz enzimi ticari olarak temin edildi. İnsan eritrosit dokularından saflaştırılan GST enziminin saflık derecesi SDS-PAGE metodu ile tespit edildi.
Çalışmanın ikinci aşamasında, bakterilerin neden olduğu enfeksiyonların tedavisinde kullanılan gentamisin sülfat, streptomisin sülfat, linkomisin, ampisilin ve klindamisin antibiyotiklerinin insan eritrositlerinden saflaştırılan GST ve AChE enzim aktiviteleri üzerine inhibisyon etkileri araştırıldı. İnhibitör etkisi gösteren antibiyotikler için çizilen %Aktivite-inhibitör konsantrasyonu grafiklerinden IC50 değerleri, Lineweaver- Burk grafiklerinden Ki sabitleri bulundu. GST enzimi için bulunan IC50 değerleri gentamisin sülfat'ın 0,0144 mM, streptomisin sülfat'ın 0,231 mM,  linkomisin'in 1,06 mM,  ampisilin'in 3,57 mM ve klindamisin'in 69,31 mM olduğu ve gentamisin sülfat'ın 0,0195 mM, streptomisin sülfat'ın 0,021 mM, linkomisin'in 0,85 mM, ampisilin'in 6,87 mM ve klindamisin'in 66,80 mM Ki sabitleriyle inhibisyon etkisi gösterdiği tespit edildi. AChE enzimi için IC50 değerleri gentamisin sülfat'ın 0,0135 mM, streptomisin sülfat'ın 0,099 mM, linkomisin'in 0,92 mM, klindamisin'in 0,94 mM ve ampisilin'in 3,01 mM olduğu bulundu.

Abstract:
Glutathione S-transferase (GST; E.C. 2.5.1.18) isoenzymes are important antioxidant enzymes that catalyze the binding reaction of intracellular and extracellular toxic compounds and oxidized molecules to the glutathione (GSH) substrate. Acetylcholine esterase (AChE; E.C. 3.1.1.7) catalysis the hydrolysis of acetylcholine (ACh) substrate, a neurotransmitter found at synapses, resulting in impulse transmission. This study, which was presented as a master's thesis, was carried out in two stages. In the first phase of the study, the cytosolic GST isoenzyme was purified with a specific activity of 2.58 EU/mg, with a yield of 14,7% and 161,25-fold using the homogenate preparation and glutathione-agarose affinity chromatography method in two steps from human erythrocyte tissues, while the acetylcholine esterase enzyme was commercially available. The purity of GST enzyme from human erythrocyte tissues was determined by SDS-PAGE method.
In the second phase of the study, the inhibitory effects of Gentamicin sulfate, Streptomycin sulfate, Lincomycin, Ampicillin and Clindamycin antibiotics, which are used in the treatment of infections caused by bacteria in human medicine, on purified from human erythrocytes GST enzyme and AChE enzyme activities were investigated. For antibiotics showing inhibitory effect, IC50 values were calculated from the %Activity-inhibitor concentration graphs and Ki values were calculated from the Lineweaver-Burk graphs. The IC50 values found for the GST enzyme were gentamicin sulfate 0,0144 mM, streptomycin sulfate 0.231 mM, lincomycin 1.06 mM, ampicillin 3.57 mM and clindamycin 69.31 mM. It was determined that it showed an inhibition effect with Ki constants of 0,0195 mM, streptomycin sulfate with 0.021 mM, lincomycin with 0.85 mM, ampicillin with 6.87 mM and clindamycin with 66.80 mM. IC50 values for the AChE enzyme were found to be 0,0135 mM for gentamicin sulfate, 0.099 mM for streptomycin sulfate, 0.92 mM for lincomycin, 0.94 mM for clindamycin and 3.01 mM for ampicillin.