Kanser ilişkili karbonik anhidraz IX ve XII izoenzimlerinin (CA-IX,CA-XII)ekspresyonu, saflaştırılması ve bazı bileşiklere karşı inhibisyon etkilerinin araştırılması

Abstract

Çinko içeren karbonik anhidraz ailesi (CA, EC 4.2.1.1) karbondioksit ve bikarbonat iyonu arasındaki basit geri dönüşümlü fizyolojik reaksiyonu katalizler. Solunum, doku ve akciğerlerdeki CO2 / bikarbonat transportu, pH ve CO2 hemeostasiz, tümörleşme ve daha bir çok fizyolojik, patolojik işlemler bu reaksiyonla ilişkilidir. CA-IX ve CA-XII tümörlü hücrelerde ekspre edilen transmembran izoenzimlerdir. Asidik ekstraselüler pH (pHe) tümör çevresinde kanser gelişimi ve tedavisinde tipik bir özelliktir. Tümör ilişkili CA-IX ve CA-XII izoenzimleri tümör markerların içinde en iyi aday olarak gösterilmektedir çünkü ekstraselüler enzim bölgeleri oldukça aktiftir ve ekspresyonları hypoxia ile indüklenir. Araştırmamızı, tümör ilişkili transmembran izoenzimlerinin ekspresyonu ve saflaştırılması oluşturmaktadır. Bu amaçla sentezlenen , Sepharoz-4B-L-tirozin-sulfonamid yapısına sahip afinite jeli kullanılarak ekspre edilen CA-IX ve CA-XII izoenzimleri sırasıyla 129,5 ve 92,29 kat olarak saflaştırılmıştır. Izoenzimlerin saflık dereceleri SDS-PAGE ile kontrol edilmiştir. Söz konusu saf izoenzimler üzerinde farklı gruptaki 15 antibiyotik ve kemoterapide kullanılan 11 çeşit ilacın inhibisyon etkisi incelenmiştir. Etkili inhibisyon , CA-I, CA-II, CA-IX ve CA-XII izoenzimleri için sırasıyla, Rifocine için 2,52;1,02;1,27;1,41(mol/L), Rocamisine için 2,27; 0,92; 1,23; 1,28 (mol/L), Amplital için ise 1,63;1,14;1,69;1,66 (mol/L) olarak belirtilmiştir. Kemoterapi ilaçlarında elde edilen I50 değerleri Cisplatin/EBEWE için 3,36; 2,15; 0,67; 0,93 (mol/L), 5-Fluorouracil /EBEWE için 14,47; 2,40; 0,83; 1,60 (mol/L) ve Carboplatin EBEWE için 3,35; 8,98; 0,58; 0,68 (mol/L) sırasıyla CA-I,CA-II,CA-IX, CA-XII izoenzimleri için elde edilmiştir.

Carbonic anhydrases (CAs, EC 4.2.1.1) are ubiquitous zinc enzymes which catalyzes a very simple physiological reaction, the interconversion between carbon dioxide and the bicarbonate ion, and are thus involved in crucial physiological processes connected with respiration and transport of CO2/bicarbonate between metabolizing tissues and lungs, pH and CO2 homeostasis, tumorigenicity and many other physiologic or pathologic processes. CA-IX and CA-XII are transmembrane isozymes which are expressed in tumor cells. Acidic extracellular pH (pHe) is a typical attribute of a tumor microenviroment, which has an impact on cancer development and treatment outcome. The tumor-associated CA IX and CA- XII isoforms are the best candidate,of tumor markers because their extracellular enzyme domains are highly active, expression is induced by hypoxia. This study deals with expression and purification of tumor associated transmembrane isozymes by a novel affinity technique. For this purpose we determined 129,5 and 92,29 fold purifications of CA-IX CA-XII, respectively with a Sepharose 4B-L-tyrosine-sulfonamide affinity gel. Their inhibition studies were performed with different groups of 15 antibiotics and 11 chemoteraphy drugs. Most potential inhibition for CA-I, CA-II, CA-IX and CA-XII were calculated as IC50 values 2,52;1,02; 1,27;1,41(mol/L) with Rifocine of, 2,27; 0,92; 1,23; 1,28 (mol/L) with Rocamisine;1,63;1,14;1,69;1,66 (mol/L) with Amplital respectively. For the chemoteraphy drugs it was observed IC50 values of 3,36; 2,15; 0,67; 0,93 (mol/L) with Cisplatin/EBEWE, 14,47; 2,40; 0,83; 1,60 (mol/L) with 5-Fluorouracil /EBEWE and 3,35; 8,98; 0,58; 0,68 (mol/L) with Carboplatin EBEWE for CA-I,CA-II,CA-IX and CA-XII isozymes, respectively.