Meme kanserinin moleküler alt tiplerinde hedefleyici peptitin ortak reseptörünün araştırılması
Investigation of the common receptor of a targeting peptide in molecular subtypes of breast cancer
Yazar: ZEYNEP KILINÇ
Danışman: PROF. DR. BARBAROS NALBANTOĞLU ; DR. ÖĞR. ÜYESİ GAMZE YEŞİLAY
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Biyokimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Moleküler Tıp = Molecular Medicine

Özet:
Meme kanseri, dünya genelinde kadınlarda kanser ölümlerinin önemli bir kısmını 
oluşturmaktadır. Meme kanseri heterojen bir hastalık olup östrojen, progesteron ve 
HER2 gibi reseptörlerin varlığına bağlı olarak Luminal A, Luminal B, HER2+
ve 
üçlü negatif olmak üzere moleküler alt tiplere ayrılmaktadır. Bu sebeple, her alt tip 
için uygun tedavi yöntemlerine ihtiyaç bulunmaktadır. Tümör ile ilişkili peptitler, 
tümör yüzeyinde bulunan spesifik reseptörlere bağlanarak hedefe yönelik tedavi 
veya görüntüleme amaçlı kullanılabilmektedir. Stabil bir tümör hedefleyici peptit 
olan peptit 18-4'ün (p18-4) Luminal A alt tipi hücre hattında (MCF-7) Keratin-1'e 
(SK1) bağlandığı literatürde belirtilmiştir (Soudy vd., 2011, 2017). Meme 
kanserinin birden fazla alt çeşidinde yapılan çalışmalarda p18-4'ün meme kanseri 
hücre hatlarına yüksek oranda bağlanabildiği ve hücre içine alımı olduğu 
görülmüştür. Bu sebeple, ortak bir reseptörün varlığının bu tez kapsamında ayrıntılı 
bir şekilde araştırılması hedeflenmiştir. Meme kanseri hücre hatlarından membran 
xix
proteinlerini yüksek verimlilikle izole etmek amacıyla farklı yöntemler denenip 
optimize edilmiştir. Stiren-maleik asit lipid partiküllerinin (SMALP), membran 
proteinlerini yüksek verimlilikle izole ettiği gözlemlenmiştir. Ayrıştırılan proteinler 
afinite kromatografisinde p18-4 ile konjuge olmuş resin yardımıyla izole edilmiştir
ve negatif kontrol olarak rastgele peptit dizisi ile konjuge edilmiş resinden elüsyon 
edilen proteinler kullanılmıştır. Elde edilen proteinler tripsin ile sindirilmiştir ve 
protein fraksiyonları LC-MS ile incelenerek p18-4'e özgüllük gösteren 
reseptörlerin analizi gerçekleştirilmiştir. Analiz sonucunda MDA-MB-231 ve AU565 hücre hatlarında kalmodulin-3, kalretikulin ve laktoilglutatyon liyaz olmak 
üzere ortak 3 aday belirlenmiştir. BT-474 hücre hattında kreatin kinaz ve T-47D 
hücre hattında ise protein pikolo proteinleri p18-4'e özgüllük göstermiştir. Bu 
bulgular, p18-4'ün meme kanserinin farklı moleküler alt tiplerinde değişen 
özgüllükte farklı proteinlerle etkileşime girdiğini göstermektedir. Bu tez 
çalışmasında, meme kanserinin heterojen doğası sebebiyle tek bir biyobelirteç 
üzerinden hedefleme yapılmasının zorluğu ve biyobelirteç keşfinde hücre tipine 
özgün hedeflerin önemini vurgulamaktadır. İlerleyen çalışmalarda, bu farklılıkların 
derinlemesine araştırılması ve ortak bir biyobelirtecin belirlenmesi, hedeflemeye 
yönelik stratejilerin geliştirilmesine katkı sağlayabilir.

Abstract:
Breast cancer constitutes a significant portion of cancer-related deaths among 
women worldwide. As a heterogeneous disease, breast cancer is classified into 
molecular subtypes based on the presence of receptors such as estrogen, 
progesterone, and HER2, resulting in categories like Luminal A, Luminal B, 
HER2+, and triple negative. Consequently, appropriate treatment strategies are 
required for each subtype. Tumor-associated peptides can be used for targeted 
therapy or imaging by binding to specific receptors on the tumor surface. The stable 
tumor-targeting peptide 18-4 (p18-4) has been reported to bind to Keratin-1 (CK1) 
in the Luminal A subtype cell line (MCF-7) (Soudy et al., 2011, 2017). p18-4 has 
been shown to bind and being internalized into multiple breast cancer cell lines. 
Therefore, this thesis aims to investigate the presence of a common receptor in 
detail. Various methods were tested and optimized to isolate membrane proteins 
with high efficiency from different breast cancer cell lines. Styrene-maleic acid 
lipid particles (SMALP) were observed to isolate membrane proteins with high 
efficiency. The isolated proteins were eluted using resin conjugated with p18-4 in 
xxi
affinity chromatography, and proteins obtained with resin conjugated with a 
randomly selected peptide sequence were used as negative control. The proteins 
were digested with trypsin and the protein fractions were analyzed using LC-MS to 
identify receptors specific to p18-4. Results showed that calmodulin-3, calreticulin, 
and lactoylglutathione lyase were identified as three common candidate proteins in 
the MDA-MB-231 and AU-565 cell lines. In contrast, creatine kinase was specific 
to the BT-474 cell line, and the piccolo protein was specific to the T-47D cell line. 
These findings suggest that p18-4 interacts with different proteins exhibiting 
varying specificity across different molecular subtypes of breast cancer. This thesis 
emphasis the challenge of targeting a single biomarker due to the heterogeneous 
nature of breast cancer and highlights the importance of cell type-specific targets in 
biomarker discovery. Future studies should investigate deeper into these differences 
and aim to identify a common biomarker, which could contribute to the 
development of more effective targeting strategies.