Biyohibrid yapılı ve biyotaklitçi polimer-peptid konjugatlarının geliştirilmesi
Improving of biohybrid and biomimicking polymer-peptide conjugates
Yazar: BANU MANSUROĞLU
Danışman: Y.DOÇ.DR. ZEYNEP AKDESTE
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Biyokimya Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Biyomühendislik = Bioengineering
Dizin: Adjuvanlar-immünolojik = Adjuvants-immunologic ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; İmmünite-aktif = Immunity-active

Özet:
Zayıf immünojenik özellikli biyomoleküllerin sentetik polielektrolitlerle kovalentkonjugasyonunun yapılması, bu biyomoleküllerin immünojenliğinin artmasına nedenolmaktadır. Biyokonjugatın yapısında, biyomolekül olarak virüs antijenlerinin kullanılmasıası prototipi gelistirme imkanı vermektedir. Son yıllarda polimer-protein karısımlarınınfizikokimyasal analizinin yapılması ve bunlara dayalı polimerik immünojenlerin ve asılarıngelistirilmesi konusunda birçok çalısma yapılmaktadır.Bu tez çalısmasında; Sap Hastalığı Virüsünün VP1 kapsid proteininin antijenik özellikli 135-161, 170-188 amino asid dizileri F-moc yöntemi ile sentezlenmis, akrilik asid içerenpolianyonlarla etkilesim mekanizmaları incelenmistir. Suda çözünür 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil) karbodiimid hidroklorür çapraz bağlayıcısı ve mikrodalga teknolojisikullanılarak organik ortamda bilesenlerinin farklı nPeptid/nPolimer oranlarında, farklı aktivasyonpH değerlerinde, farklı iyonik siddette VP/AA-peptid biyokonjugatları sentezlemis ve yapı vekarekterizasyonu çesitli fizikokimyasal yöntemlerle (HPLC, Dört Detektörlü Viskotek Sistemi-Ultra-viole Visible, Refraktif Indeks, Isık Saçılması ve Viskozite- Flouresans Spektroskopisi)arastırılmıstır. Konjugasyon isleminde peptid oligomerlerinin polimer makromolekülünekooperatif mekanizma ile bağlandığı bulunmustur. Farklı metotlar kullanılarak vebilesenlerinin farklı nPeptid/nPolimer oranlarında sentezlenen VP/AA-peptid fiziksel karısımlarıve biyokonjugatlarının balb/c farelerde immünizasyon islemleri yapılarak immünostimuleedici (antijenik) aktiviteleri incelenmistir. Elde edilen sonuçlar fizikokimyasal vebiyokimyasal olarak değerlendirilmistir.Tarafımızca ilk kez mikrodalga teknolojisi kullanılarak organik ortamda yüksek verimdesentezlenen VP/AA-Peptid biyokonjugatları, immün sistemi aktifleyerek spesifik immüncevap olusumunu sağlamıstır. Sap Hastalığı Virüsüne karsı koruyucu özellikleri incelendiktensonra bu VP/AA-Peptid biyokonjugatların `Polimerik Sap Asısı' olarak kullanılması ile TürkSağlık sektörüne ve ekonomisine büyük katkısı olacaktır.Anahtar Kelimeler: Polielektrolit, biyopolimer sistemler, immünojen, polimer-peptidkonjugat, sentetik ası, sap hastalığı virüsü (Foot-and-mouth Disease)

Abstract:
Nonimmunogenic synthetic polyelectrolytes (PEs) reveal immunoadjuvant activity in severalsystems, and their complexes/covalent conjugates induced biomolecules immunogenecity.The use of peptide epitops of virus particles in the composition of such conjugates as vaccinehas several potential advantages over whole viral or bacterial preparation. Recently,physicochemical analyses of polymer-protein complexes, polymeric immunogens and theirvaccine developments have been studied.In this thesis study, peptide epitops of Foot-and-Mouth Disease Virus (FMDV) of VP1protein both 135-161 and 170-188 amino acid residues were synthesized by using the Fmocmethod and were investigated the interaction of peptides with polyacrylic acid. VP/AA-Peptidbioconjugates were synthesized at different ratio of components (nPeptide/nPolymer), and pHvalue of solution in the presence of water-soluble 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)cardobodimide hydrochloride and using Microwave Technology at organic media. Thesestructures of VP/AA-Peptid bioconjugates were investigated by using differentphysicochemical analyses methods (HPLC, GPC-with Ultra-viole Visible, Refractive Index,Light Scattering, and Fluorescence Spectroscopy).It was found that peptide oligomers bind to polymer macromolecules by cooperativemechanism: all added peptide molecules is strongly bound by the polyanione and theexistence of the free polymer chains in the system under these conditions obviously indicatesa non-random distribution of the peptide molecules between the anionic PEs. When peptidemolecules are added to activated PEs solutions, one can assume that first the formation of theelectrostatic interpolymer-peptide complexes occurs as the most rapidly proceeding processand then the condensation between carboxyl and amino groups of components (covalentconjugation) occurs. The dynamics of peptide-specific antibody formation induced by theseconjugates were investigated.Keywords: Polyelectrolyte, biopolymer systems, immunogen, polymer-peptide conjugates,synthetic vaccine, foot-and-mouth disease virus