Proteomik ile haşhaşta morfin yolak analizi
Morphine pathway analysis in poppy with proteomics
Yazar: SETENAY AYKANAT
Danışman: PROF. DR. MİNE TÜRKTAŞ
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Haşhaş (Papaver somniferum L.), birçok kullanım alanına sahip tıbbi ve endüstriyel bir bitki türüdür. En büyük önemi, kendisine özel ürettiği çok güçlü farmakolojik özelliklere sahip benzilizokinolin alkaloidlerden (BIA) kaynaklanmaktadır. Sekonder metabolitlerin yapısal olarak farklı bir grubunu oluşturan benzilizokinolin alkaloidleri (BIA), narkotik analjezik olarak kullanılan morfin ve kodein, anti-kanser ve anti-viral etki gösteren noskapin gibi birçok önemli alkaloidi içermektedir. Bu nedenle de haşhaş, ilaç endüstrisinde kullanılan doğal ürün kaynaklarından birisidir ve üzerine yapılacak çalışmalar büyük önem teşkil etmektedir. Günümüze kadar haşhaş bitkisi ile yapılan çalışmalar, belli bir aşama kaydetmiş olmasına rağmen haşhaşın farklı organlarındaki protein profillerinin, BIA metabolik yolakları üzerine etkisi hakkında literatürde bir veri bulunmamaktadır. Bu çalışmada, Toprak Mahsulleri Ofisi tarafından geliştirilen yüksek morfin ve noskapin içeriğine sahip çeşitler ile kontrol çeşidi kullanılmış olup bitkinin gövdesinden ve kapsülünden protein izolasyonları yapılmıştır. Yapılan izolasyonlar sonucunda LC-MS/MS yöntemi ile elde edilen protein profillerinin, gen ontolojileri ve yolak analizleri incelenmiş ardından biyoinformatik araçlar ile protein-protein etkileşimlerine bakılmıştır. Çalışmanın sonucunda BIA yolaklarında rol oynayan ortak ve farklı proteinler belirlenirken çeşitler arasındaki morfin ve noskapin içerik farklılıklarının farklı organlarda protein düzeyinde ne gibi değişiklikler meydana getirdiği ortaya çıkarılmıştır.

Abstract:
Poppy (Papaver somniferum L.) is a medicinal and industrial plant species with many uses. Its greatest importance is due to the benzylisoquinoline alkaloids (BIA) with very strong pharmacological properties which is produced specifically by poppy. Benzylisoquinoline alkaloids (BIA), which form a structurally different group of secondary metabolites, contain many important alkaloids such as morphine and codeine, which are used as narcotic analgesics, and noscapine, which have anti-cancer and anti-viral effects. For this reason, poppy is one of the natural product sources used in the pharmaceutical industry and studies on it are of great importance. Although studies with poppy plant have made a certain progress to date, there is no data in the literature about the effect of protein profiles in different organs of poppy on BIA metabolic pathways. In this study, cultivars with high morphine and noscapine content developed by Turkish Grain Board and control cultivar were used, and protein isolations were made from the stem and capsule of the plant. As a result of the isolations, gene ontologies and pathway analyzes of protein profiles obtained by LC-MS/MS method were examined and then protein-protein interactions were examined using bioinformatics tools. As a result of the study, while determining the common and different proteins that play a role in the BIA pathways, it was revealed what changes in the protein level in different organs were caused by the differences in morphine and noscapine content between the cultivars.