Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/11147/7334
Title: Preparation of some semi-synthetic saponin analogs and investigation of their mechanism of action on necrotic cell death
Other Titles: Bazı yarı-sentetik saponin analoglarının hazırlanması ve bunların nekrotik hücre ölümü üzerindeki aktivite mekanizmalarının araştırılması
Authors: Bedir, Erdal
Ballar, Petek
Üner, Göklem
Üner, Göklem
Keywords: Regulated necrosis
Autophagy
Saponin
Semi-synthesis
Issue Date: Jul-2019
Publisher: Izmir Institute of Technology
Source: Üner, G. (2019). Preparation of some semi-synthetic saponin analogs and investigation of their mechanism of action on necrotic cell death. Unpublished master's thesis, İzmir Institute of Technology, İzmir, Turkey
Abstract: Since antitumor potency of saponins is relatively weak, researchers focus on semi-synthetic modification of saponins to obtain highly potent structures. With the same motivation, we prepared cytotoxic sapogenol (AG-08), from cycloastragenol. Our preliminary studies revealed that AG-08 was inducing necrotic cell death together with autophagic inhibition. Furthermore, immunoblotting experiments suggested that AG-08 promoted cleavage of various proteins. A continuation study was performed in this thesis with aims of: i) verifying previous studies; ii) identifying molecular mechanism of AG-08; iii) preparing further analogs of AG-08 and deduce structure activity relationships(SAR). Accordingly, necrotic cell death and autophagic inhibition via AG-08 was verified, and cytotoxicity of AG-08 on 13 cell lines was examined. Furthermore, inhibitors of calpain-1, general caspases, cathepsin B/L/S, and caspase-8 were found to partially alleviate cell death, whereas cathepsin D/E inhibitor were not able to do. Additionally, lysosomal impairment due to loss of acidic nature was demonstrated. Later data and effect of cathepsin inhibitor on AG-08 mediated cell death suggest lysosomal membrane permeabilization. In synthesis part, 15 AG-08 analogs were prepared, three of which were cytotoxic. Additionally, active analogs triggered similar cell death mechanism with AG-08. SAR evaluation reveals that presence of tosyl, and tetrahydrofuran ring are required for activity, while double bond at C-6 is not essential. Consequently, this thesis provides important data on mechanism of necrotic cell death and autophagic inhibition via AG-08 treatment as well as relationship between structure and activity. However, further studies are warranted to clarify complete mechanism of AG-08 and substantiate structure activity relationship deductions.
Yarı-sentez çalışmaları, göreceli olarak düşük anti-tümör aktiviteye sahip saponinlerden yüksek potansiyele sahip yeni moleküller elde etmek için sıklıkla kullanılır. Bu amaçlar ile yürüttüğümüz bir proje kapsamında sikloastragenolden sitotoksik bir sapogenol analoğu olan AG-08 elde edilmiştir. Ön çalışmalarımız AG-08’in nekrotik hücre ölümüne ve otofaji inhibisyonuna neden olduğunu göstermiştir. Ayrıca immunoblotlama çalışmaları PARP-1, p62 ve ATG proteinlerinin AG-08 uygulaması ile kesildiğini işaret etmiştir. Bu tezin temel amaçları; i) ön dataları doğrulamak, ii) AG-08’in moleküler mekanizmasını aydınlatmak, iii) AG-08 analogları hazırlayıp yapı-aktivite ilişkisi kurmaktır. Bu kapsamda yapılan çalışmalar ile AG-08 aracılı nekrotik hücre ölümü ve otofaji inhibisyonu kanıtlanmıştır. Ayrıca 13 insan hücre hattı ile sitotoksisite taraması yapılarak AG-08’in seçiciliği araştırılmıştır. Çalışmalarımızın devamında kalpain, genel kaspaz, katepsin B/L/S ve kaspaz-8 inhibitörlerinin AG-08 aracılı hücre ölümünü zayıflatırken, katepsin D/E inhibitörünün etkilemediği görülmüştür. Lysotracker boyaması ile AG-08’in lizozomun asidik pH’sını kaybetmesine neden olduğu gösterilmiştir. Katepsin inhibitörlerinin hücre ölümü üzerine etkisi ve lizozomal bazifikasyon, AG-08’in lizozomal membran geçirgenliğine neden olduğunu işaret etmektedir. Yarı-sentez çalışmalarında ise 15 AG-08 analoğu sentezlenmiş ve bunlardan üç tanesi sitotoksik bulunmuştur. Devam çalışmaları üç analoğunda AG-08 ile benzer bir moleküler yolağı aktive ettiğini kanıtlamıştır. Oluşturulan yapı-aktivite ilişkisi, tosil grubunun ve tetrafuran halkasının aktivite için önemli olduğunu ancak C-6 ve C-7 arasındaki çift bağın önemli olmadığını ortaya koymuştur. Sonuç olarak, bu tez ile hem AG-08 aracılı hücre ölümünün moleküler yolağı ile ilgili hem de AG-08 ve analoglarının yapı-aktivite ilişkisi ile ilgili önemli bilgiler elde edilmiştir. Bununla birlikte, moleküler mekanizmanın tam olarak aydınlatılması ve yapı-aktivite ilişkisinin doğrulanması için ileri çalışmalar gerektiği açıktır.
Description: Thesis (Master)--Izmir Institute of Technology, Biotechnology, Izmir, 2019
Full text release delayed at author's request until 2020.02.23
Includes bibliographical references (leaves: 127-150)
Text in English; Abstract: Turkish and English
URI: https://hdl.handle.net/11147/7334
Appears in Collections:Master Degree / Yüksek Lisans Tezleri

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
10280537.pdfMasterThesis9.6 MBAdobe PDFThumbnail
View/Open
Show full item record

CORE Recommender

Page view(s)

20
checked on Oct 18, 2021

Download(s)

10
checked on Oct 18, 2021

Google ScholarTM

Check


Items in GCRIS Repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.