Yeni nesil tirozinaz enzimi floresan sensörü ve tirozinaz ile aktifleşebilir fotodinamik terapi ajanının geliştirilmesi
Development of novel fluorescent tyrosinase enzyme sensor and tyrosinase acti̇vable photodynamic therapy agent
Yazar: İMRAN VERİRŞEN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SÜNDÜS ERBAŞ ÇAKMAK
Konya Gıda ve Tarım Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Moleküler Tıp = Molecular Medicine

Özet:
Melanoma cilt kanseri sık rastlanan kanserlerden biridir. Melanin üreten hücrelerde meydana gelen mutasyonlar sonucunda melanom kanseri meydana gelir. Tirozinaz enzimi melanin üretiminde rol alır ve ilişkili hastalıklar için önemli bir biyomarkördür. Araştırmalar, bu enzimin Parkinson gibi nörodejeneratif hastalıkların da oluşumunda belirleyici olduğuna işaret etmektedir. Azlığı ve çokluğu birçok hastalıklarla ilişkili olan bu enzimin aktivitesinin canlı hücrelerde doğru ve eş zamanlı takibi önemlidir. Enzimin tespiti için zamansal ve uzamsal çözünürlüğün yüksek olması için floresan görüntüleme ve bu amaç için kullanılan floresan problar tercih edilmektedir. Prob spesifik bir enzim ile karşılaşınca, cevap olarak floresan oluşumu sağlıyorsa enzimin etkili olduğu hastalıkların tespiti ve takibinin kolaylaşacağı öngörülmektedir. Tez çalışması kapsamında üretilen distiril piridinyum BODİPY yapısındaki probun yakın kızıl ötesi bölgede emisyon ve absorbansa sahip olduğu görülmüş ve meme kanseri hücelerine kıyasla B16 melanoma hücrelerinde enzime bağlı emisyon artışı tespit edilmiştir. Farklı enzimlere duyarlı hale getirilebilecek şekilde türevlendirilebilen moleküler iskeletin sentezi ve spektral özellikleri bu çalışma kapsamında aydınlatılmıştır.
Fotodinamik terapi, neoplastik ve malign olmayan hastalıklarda kullanılan başarılı bir yöntem olup fotoduyarlaştırıcı ajanın ışıkla uyarılması, sitotoksik singlet oksijen üreterek hücrede oksidatif ölüme sebep olması prensibine dayanır. Kanserin geliştiği dokuya göre belirli enzimlerin miktar ve aktivitesinde farklılıklar görülmektedir. Proje kapsamında yapılan bir diğer çalışmada melanom markörü olan tirozinaz enzimi ile aktifleşebilen bir fotodinamik ajanı üretilmiş ve B16 hücrelerinde ışık uygulaması sonucu oluşan sitotoksik etkinin kontrol meme ve karaciğer hücrelerine göre çok daha fazla olduğu gösterilmiştir.

Anahtar Kelime: tirozinaz enzimi, floresan sensör, aktifleşebilir fotoduyarlaştırıcı, melonama kanseri

Abstract:
Melanoma skin cancer is one of the most common cancers. This cancer occurs as a result of mutations in melanin producing cells. The tyrosinase enzyme is involved in melanin production and an important biomarker for associated diseases. Research indicates that the enzyme is also a determinant in the formation of neurodegenerative diseases such as Parkinson's. Accurate and simultaneous monitoring of the activity of this enzyme, which is effective in many fields, especially in medical and industrial fields, is important in living cells. Fluorescent imaging and fluorescent probes used for this purpose are preferred in order to have high temporal and spatial resolution for the detection of the enzyme. When the probe encounters a specific enzyme, if it produces fluorescence in response, it is predicted that the detection and follow-up of diseases in which the enzyme is effective will be easier. A pyridinium bearing distyryl BODIPY photosensitizer is produced by the thesis work with an emission and absorption peak at Near-IR region of the spectrum. Emission intensity is shown to be significantly elevated in B16 melanoma cells compared to breast cancer cells. Modular structure of the probe is suitable for functionalization and therefore for use in the development of other enzyme probes.
Photodynamic therapy is a successful method used in neoplastic and non-malignant diseases and depends on photoactivation of a photosensitizer leading to singlet oxygen mediated oxidative cell death. There are differences in the amount and activity of certain enzymes according to the tissue in which cancer develops. In the project, a smart photodynamic therapy agent activatable by melanoma marker enzyme tyrosinase is synthesised and selective cytotoxicity in B16 cells under light irradiation is observed compared to mammary and liver cancer cells.

Keywords: tyrosinase enzyme, fluorescent sensor, activatable photosensitizer, melanoma cancer