Parikalsitolün protein disülfit izomeraz üzerine etkisi
Effect of paricalcitol on protein disulphide isomerase
Yazar: MUHAMMET MURAT KÖKSAL
Danışman: PROF. DR. AZİZE ŞENER
Marmara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Biyokimya = Biochemistry ; Böbrek hastalıkları = Kidney diseases ; Disülfitler = Disulfides ; Hücre canlılığı = Cell survival ; Kronik hastalık = Chronic disease ; Parikalsitol = Paricalcitol ; Protein disülfit izomerazlar = Protein disulphide isomerases ; İzomerazlar = Isomerases

Özet:
Amaç: Parikalsitolün protein disulfid izomeraz (PDI) üzerine etkisinin in siliko ve invitro olarak incelenmesi, olası antikanser aktivitesinde ve endotel hücre hasarı üzerinde koruyucu/onarıcı etkisinde PDI inhibisyonunun rolünün araştırılması hedeflenmiştir.  
Gereç ve Yöntem : İn siliko olarak bilgisayar temelli doking çalışması ile parikalsitolün protein disülfit izomeraz proteini ile etkileşimi incelendi. Parikalsitolün PDI enziminin redüktaz ve denitrolama aktivitesi üzerine etkisi rekombinant PDI enzimi kullanılarak enzim inhibisyon çalışmaları ile belirlendi.  Parikalsitolün HepG2 ve Hep3B hücre hatlarında olası antikanser etkisi, HUVEC hücre serileri kullanılarak oksidatif hücre hasarına karşı koruyucu/onarıcı etkisi ve bu etkilerinde PDI inhibisyonunun rölü spesifik PDI inhibitörü ile karşılaştırılarak araştırıldı. 
Bulgular: Moleküler doking çalışmamız parikalsitolün PDI enzimin b ve b' domaininde yer alan hidrofobik cebe yerleştiğini gösterdi. Parikalsitol, PDI'nın redüktaz ve denitrolama aktivitelerinin in vitro olarak inhibe etti. Parikalsitol karaciğer kanser hücrelerinde PDI redüktaz aktivitesini baskıladı. Hücre serilerinde PDI'nın redüktaz aktivitesinin inhibisyonu için belirlenen IC50 değeri,  invitro rekombinat enzim inhibisyonu için belirlenen IC50 değerinden daha yüksek bulundu. HepG2 ve Hep3b hücrelerinde apoptozu uyararak antikanser etki gösterdi. Spesifik PDI inhibitörü ile de benzer etkiler gözlendi. Parikalsitol sağlıklı endotel hücrelerinde de PDI aktivitesini baskıladı. Ancak oksidatif hasara uğramış endotel hücrelerinde hasar nedeniyle bu etkisi belirgin olarak gözlenemedi. Parikalsitol oksidatif hasara uğramış entodel hücrelerinde hasara karşı koruyucu/onarıcı etkisi olduğu gözlendi. 
Sonuç: Parikalsitolün  PDI proteini  ile etkileşimi vardır ve bu etkileşim PDI'nın redüktaz aktivitesinde inhibisyona neden olur.  Parikalsitolün antikanser aktivitesinde PDI inhibitörü olmasının rolü olabilir.

Abstract:
Aim: By examining the effect of paricalcitol on protein disulfide isomerase (PDI) in silico and in vitro; The role of PDI inhibition of paricalcitol in its possible anticancer activity and its possible protective/reparative effect on oxidative stress-induced endothelial cell damage was investigated.
Materials and Methods: The interaction of paricalcitol with protein disulfide isomerase (PDI) protein was investigated by in silico computer-based docking study. The effect of paricalcitol on the reductase and denitrolation activity of the PDI enzyme was determined by enzyme inhibition studies using recombinant PDI enzyme. The possible anticancer effect of paricalcitol in HepG2 and Hep3b cell lines, its protective/reparative effect against oxidative cell damage using HUVEC cell lines and the role of PDI inhibition in these effects were compared with a specific PDI inhibitor.
Results: Our molecular docking study showed that paricalcitol binds to the hydrophobic pocket in the b and b' domains of the PDI enzyme. Paricalcitol inhibited the reductase and denitrolation activities of PDI in vitro. It was observed that the IC50 value determined for inhibition of reductase activity of PDI in cell lines was found to be much higher than the IC50 value determined for in vitro recombinant enzyme inhibition. Paricalcitol suppressed paricalcitol PDI reductase activity in liver cancer cells. It showed anticancer effect by stimulating apoptosis in HepG2 and Hep3b cells. Similar effect was observed with the specific PDI inhibitör. Paricalcitol also suppressed PDI activity in healthy endothelial cells. This effect was not observed significantly in oxidatively damaged cells. Paricalcitol showed a protective/reparative effect against in oxidative damaged endothelial cells. 
Conclusion: Paricalcitol interacts with the PDI protein, and this interaction causes inhibition of the reductase activity of PDI.   The fact that paricalcitol is a PDI inhibitor may have a role in its anticancer activity.