Keçi sütü proteinlerinden elde edilen biyoaktif peptidlerin, HCT 116 kolon kanseri hücreleri üzerine in vitro etkilerinin incelenmesi
Investigation of in vitro effects of bioactive peptides from goat milk proteins on HCT116 colon cancer cells
Yazar: BİLAL ÇAKIR
Danışman: PROF. DR. TUĞBA AKBAY
Marmara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Apoptozis = Apoptosis ; Keçi sütü = Goat milk ; Keçiler = Goats ; Kolon neoplazmları = Colonic neoplasms ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Peptidler = Peptides ; Süt proteinleri = Milk proteins ; İn vitro = In vitro

Özet:
Amaç: Kolon kanseri, kalın barsak hücrelerinin kontrolsüz çoğalmasıyla ortaya çıkan bir kanser türüdür. Biyoaktif peptidlerin kolon kanseri riskini azalttığına dair yapılan çalışmalar ışığında bu çalışmanın amacı keçi sütü proteinlerinden (kazein ve serum proteinleri) elde edilen biyoaktif peptidlerin kolon kanseri hücreleri (HCT 116) üzerine olası antiproliferatif etkilerini incelemektir.
Gereç ve Yöntem: Çalışmamızda, keçi sütü proteinlerinden farklı enzimlerle muamele edilerek elde edilen biyoaktif peptidlerin; HCT 116 hücre dizisi üzerine olası antiproliteratif etkisi, 3-(4,5-dimetiltiyazol-2-il)-2,5-difeniltetrazolyum bromür (MTT) hücre canlılık testiyle incelenmiştir. Hücre ölüm tipleri (apoptoz/nekroz) akış sitometre yöntemi ile tayin edilmiştir. Ölen hücrelerdeki proteinler sıvı kromatografisi-uçuş zamanlı kütle spektrometresi (LC-Q-TOF-MS) ile belirlendikten sonra Progenesis QIP programı kullanılarak değerlendirilmiştir.
Bulgular: Keçi sütünden elde edilen biyoaktif peptidlerin HCT-116 hücrelerinde apoptotik ve nekrotik hücre ölümlerine neden olduğu saptanmıştır. Hücre ölümlerinde keçi sütü kazein fraksiyonunun pepsin ile muamelesi sonucunda tespit edilen apoptotik ölüm oranı % 80.9 iken, tripsin ile muamelesi sonucunda % 42.2 olarak tespit edilmiştir. Ölen hücrelerde yapılan peptid analizlerinde 1498 tane protein ile yapısal olarak eşleşen peptid belirlenmiştir. Bu proteinlerin çoğunluğunun karbohidrat metabolizmasıyla ilişkili olduğu görülmüştür. 
Sonuç: Bu bulgular doğrultusunda, HCT 116 kolon kanseri hücreleri ile muamele edilen biyoaktif peptidlerin, bu hücreleri apoptotik veya nekrotik olarak öldüren bir etki mekanizmasına sahip olduğunu gösterilmiştir. Biyoaktif peptidlerin kolon kanseri hücreleri üzerine olan etkilerini belirlemek için yaptığımız bu çalışmadaki proteomik yaklaşımlar, rekombinant enzim teknolojileri ile birleştirilerek yeni araştırmalara temel oluşturma potansiyeline sahiptir.

Anahtar Kelimeler: Kolon kanseri; HCT-116; keçi sütü; biyoaktif peptid; apoptoz

Abstract:
Objective: Colon cancer is a type of cancer that occurs with uncontrolled proliferation of large intestine cells. In the light of studies indicating that bioactive peptides reduce the risk of colon cancer, the aim of this study was to investigate the potential antiproliferative effects of bioactive peptides from goat milk proteins (casein and serum proteins) on HCT 116 colon cancer cell lines.
Materials and Methods: In our study, the possible antiproliterative effect of bioactive peptides, that were obtained by the enzymatic digestion of goat milk proteins, on the HCT 116 cell line was investigated by a 3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) -2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) cell viability test. Cell death types (apoptosis / necrosis) were determined by flowcytometric method. Proteins in dead cells were detected by liquid chromatography-flight time mass spectrometry (LC-Q-TOF-MS) and then evaluated using the Progenesis QIP program.
Results: According to the data obtained, bioactive peptides from goat milk caused apoptotic and necrotic cell death in HCT-116 cells. The apoptotic death rate was 80.9% with pepsin treated casein fraction, and 42.2% with trypsin treated casein fraction. Peptide analyzes in the dead cells revealed a structurally matched peptide with 1498 proteins. Most of these proteins were associated with carbohydrate metabolism.
Conclusion: In view of these findings, it has been shown that bioactive peptides treated with HCT 116 colon cancer cells have a mechanism of action that kills these cells in apoptotic and necrotic type. The proteomic approaches of this study which were done for the determination of the effects of bioactive peptides on colon cancer cells, can be combined with recombinant enzyme technologies and that may constitute potential for the basis of new studies.

Keywords: Colon cancer; HCT-116; goat milk; bioactive peptide; apoptosis