Hücresel etkileşimlerinin incelenmesi için dipeptit temelli nanopartiküllerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of dipeptide-based nanoparticles for the study of their cellular interactions
Yazar: BURCU ÖNAL ACET
Danışman: PROF. DR. MEHMET ODABAŞI
Aksaray Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Biyokimya = Biochemistry

Özet:
Benzersiz kimyasal, fiziksel ve biyolojik özellikleri, sentez ve işlevsellik kolaylığı ve
doğal biyouyumlulukları sayesinde peptit bazlı nanomateryaller son derece dikkat
çekici olup kendiliğinden düzenlenen nanomateryaller, çeşitli biyomedikal
uygulamalar için yoğun bir şekilde araştırılmaktadır. Biyolojik olarak parçalanabilir,
toksik olmamaları ve birçok ilacı kanser hücrelerine verimli bir şekilde taşıma
yeteneğine sahiptir. Bu çalışma kapsamında öncelikle N-(florenilmetoksikarbonil)-Llizin (Fmoc-Lys) nanomateryaller (NM'ler) sentezlendi ve karakterize edildi. Daha
sonra hücre toksisitesi ve hücre içselleştirme testleriyle devam edildi. Sonuçlar, FmocLys-siRNA' nın Mcl-1 ekspresyonunu ve BCL-2 ekspresyonunu inhibe edebildiğini,
dolayısıyla kanser hücrelerine taşınmanın ardından kanserli hücrenin apoptozuna yol
açabildiğini gösterdi. Bu nedenle bu çalışma, yeni bir anti-kanser ajanı (Fmoc-LyssiRNA-Mcl-1) hazırladığı için gelecekte kanser tedavisi için araçlar sunmaktadır.
Hücre dışı kesecikler olan eksozomlar, çapı 30 ila 150 nm olan ve fizyolojik koşullar
altında negatif yüke sahip olan yapılardır. Bazı proteinlerin ve biyolojik bileşiklerin
sulu ortamlarda eksozomlara bağlanarak protein korona katmanı oluşturduğu öne
sürülse de, biyoakışkanlarda protein korona oluşumuna katkıda bulunan faktörlerin
anlaşılması sınırlı kalmaktadır. Bu amaçla, protein koronanın eksozomun
nanomateryal toksisitesi üzerindeki etkilerini araştırmaya yönelik çalışıldı. NM'lerin
eksozomlarla etkileşim çalışmaları da yapıldı. Ayrıca, model kanser hücrelerinden
elde edilen eksozomlar kullanılarak hücre canlılığı deneyleri yapıldı. Ek olarak FmocLys NM'lerin koloidal stabilitesi de araştırıldı. Elde edilen sonuçlar doğrultusunda
Fmoc-Lys-Exo yapılarının biyokorona oluşturduğu ve toksisiteyi azalttığı
gözlemlendi.

Anahtar Kelimeler: Dipeptit Nanomateryaller, Eksozom, Fmoc-Lys, siRNA, Kanser, Sitotoksisite

Abstract:
Thanks to their unique chemical, physical and biological properties, ease of synthesis
and functionality, and inherent biocompatibility, peptide-based nanomaterials are
extremely remarkable, and self-assembled nanomaterials are being intensively
investigated for various biomedical applications. They are biodegradable, nontoxic,
and have the ability to efficiently transport many drugs to cancer cells. Within the
scope of this study, N-(fluorenylmethoxycarbonyl)-L-lysine (Fmoc-Lys)
nanomaterials (NMs) were synthesized and characterized. It was then continued with
cell toxicity and cell internalization tests. The results showed that Fmoc-Lys-siRNA
could inhibit Mcl-1 expression and BCL-2 expression, thus leading to apoptosis of the
cancerous cell after transport to cancer cells. Therefore, this study provides tools for
future cancer treatment as it prepared a new anti-cancer agent (Fmoc-Lys-siRNA-Mcl1).
Exosomes, extracellular vesicles, are structures that are 30 to 150 nm in diameter and
have a negative charge under physiological conditions. Although it has been suggested
that some proteins and biological compounds bind to exosomes in aqueous
environments to form protein corona layers, understanding of the factors contributing
to protein corona formation in biofluids remains limited. For this purpose, an effort
was made to investigate the effects of protein corona on the nanomaterial toxicity of
the exosome. Interaction studies of NMs with exosomes were also performed.
Additionally, cell viability experiments were performed using exosomes obtained
from model cancer cells. Additionally, the colloidal stability of Fmoc-Lys NMs was
also investigated. In line with the results obtained, it was observed that Fmoc-Lys-Exo
structures formed biocorona and reduced toxicity.

Keywords: Dipeptide Nanomaterials, Exosome, Fmoc-Lys, siRNA, Cancer, Cytotoxicity