Yeni karbonik anhidraz inhibitörlerinin insan eritrosit karbonik anhidraz enzimleri üzerine etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of new carbonic anhydrase inhibitors on human erythrocyte carbonic anhydrase enzymes
Yazar: BURAK YILDIZ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ EKREM TUNCA
Kütahya Dumlupınar Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Enzimler = Enzymes ; Eritrositler = Erythrocytes ; Esterazlar = Esterases ; Karbonik anhidraz = Carbonic anhydrases ; Karbonik anhidraz inhibitörleri = Carbonic anhydrase inhibitors ; Pirazol = Pyrazole ; Sülfonamitler = Sulfonamides

Özet:
Çeşitli reaksiyonları katalizleyen ve geniş bir dağılım sergileyen karbonik anhidrazlar (CA, E.C. 4.2.1.1); α, β, γ, δ, ζ, η, θ ve t-CA sınıfı ile bilinen sekiz adet gen ailesi tarafından kodlanan metaloenzimlerdir. Katalizlediği başlıca reaksiyon, canlılık için son derece önemli olan CO2'in HCO3 ve H+ a dönüşümüdür. Memelilerde bulunan α-CA'lar aktif bölgesinde Zn+2 iyonu taşıyan ve 260 amino asit kalıntısından oluşan küresel proteinlerdir. CA inhibitörleri, glokom, tümör, epilepsi, tansiyon, obezite, Alzheimer gibi çeşitli hastalıkların tedavisinde kullanılırlar.
Bu çalışmada, CA yolağı hastalıklarının tedavisine katkı sağlamak amacıyla, yeni CA inhibitörlerinin inhibisyon etkilerinin in vitro olarak araştırılması ve geliştirilecek yeni ilaç etken maddelerine fikir vermesi amaçlanmıştır. Çalışmamızda insan eritrositlerinde bulunan hCA I ve hCA II izoenzimleri, afinite kromatografisi tekniği ile saflaştırıldı. Ardından kalitatif ve kantitatif protein tayini yapıldı ve CA izoenzimlerinin saflığı, SDS-PAGE elektroforezi ile kontrol edildi. Kinetik çalışmalarla enzim aktiviteleri belirlendi. Sentezleri yapılan bileşik 1-9'un hCA I ve hCA II izoenzimlerinin üzerindeki etkileri incelendi. Bu bileşiklerin inhibisyon etkileri esteraz aktivitesi çalışması ile ölçüldü. İnhibisyon davranışı sergileyen bileşiklerin IC50 değerleri ve Ki değerleri belirlendi. İnhibisyon etkisi gösteren bileşiklerin Ki değerleri, hCA I için 0,117 – 27,641 µM aralığında, hCA II için ise 0,006 – 25,195 µM aralığındadır.

Abstract:
Carbonic anhydrase enzyme (CA, E.C. 4.2.1.1) has a variety of catalytic activity and tissue distribution. It is encoded by eight known gene families with the α, β, γ, δ, ζ, η, θ and t-CA classes. The important reaction of living things is the metalloenzyme, which catalyzes the conversion of CO2 to HCO3- and H+, and contains Zn+2 ions in its active site. CA is in the form of a globular protein consisting of 260 amino acids. CA enzyme inhibitors are used in the treatment of various diseases such as epilepsy, tumors, blood pressure, glaucoma, obesity and Alzheimer's. In this study, it is aimed to investigate the inhibition effects of new CA inhibitors in vitro to contribute to the treatment of CA pathway diseases and to give an idea for new drug-enzyme systems to be developed.
In this study, it was aimed to investigate the inhibitory effects of new CA inhibitors in vitro in order to contribute to the treatment of CA pathway diseases. In our study, hCA I and hCA II isoenzymes found in human erythrocytes were purified by affinity chromatography technique. Then, qualitative and quantitative protein determination was performed and the purity of CA isoenzymes was checked by SDS-PAGE. The effects of synthesized compounds 1-9 on the esterase activities of hCA I and hCA II isoenzymes were investigated. IC50 values and Ki values of compounds with inhibitory effect were determined. The Ki values of the compounds were found in the range of 0.117 – 27.641 μM for hCA I and in the range of 0.006 – 25.195 μM for hCA II.