Bir seri 1,4-benzoksazin-3-on türevi bileşiğin sitotoksik, genotoksik, mutajenik potansiyellerinin araştırılması ve farmakofor modellemesi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyoloji A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2016
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: EGEMEN FOTO
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): NURAN DİRİL
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu çalışmada insan DNA topoizomeraz I enzimi (hTopoI) üzerindeki inhibisyon etkileri bilinen 18 adet 2H-3,4-dihidro-1,4-benzoksazin-3-on türevi bileşiğin sitotoksik, genotoksik ve mutajenik potansiyelleri incelenmiş, sonuçlar yapı-aktivite ilişkileri açısından değerlendirilmiştir. Test edilen bileşiklerin L929 ve Hela hücreleri üzerindeki sitotoksik potansiyelleri sülforodamin B (SRB) testi ile, genotoksik potansiyelleri alkali komet yöntemi ile, genotoksik aktiviteye neden olabilecek DNA hasarlarının tipi modifiye komet yöntemi ile, Salmonella typhimurium TA98 ve TA100 suşları üzerindeki mutajenik potansiyelleri ise Ames Salmonella/mikrozom testi ile araştırılmıştır. Ames test sisteminde mutajenik etkili bileşiklerin minimum mutajenik dozları (d) regresyon analizi ile hesaplanmıştır. Farmakofor modelleme analizlerinde sitotoksisite sonuçları HypoGen ile, mutajenite sonuçları HipHop ile değerlendirilmiş, aktiviteden sorumlu bölgeler tanımlanmaya çalışılmıştır. Araştırma sonucunda BS3 (IC50:17.84 µM) ve BS10 (IC50:52.53 µM) bileşiklerinin sadece HeLa hücreleri üzerindeki sitotoksik etkilerinin ve seçicilik indekslerinin (Sİ) yüksek olduğu belirlenmiştir (SİBS3:15.6 ve SİBS10:8.8). Bu bileşiklerden BS3'ün genotoksik ve mutajenik potansiyel taşımadığı görülürken, hTopoI üzerine zehir etkisi gösteren BS10'nun DNA'da zincir kırıklarına sebep olduğu, ancak mutajenik potansiyel taşımadığı saptanmıştır. Her iki hücre üzerinde güçlü sitotoksik etki gösteren BS11 (IC50(HeLa):24.31 µM, IC50(L929): 16.7 µM) bileşiğinin ise HeLa hücreleri için seçici olmadığı (SİBS11:0.2) belirlenmiştir. Ayrıca bu bileşiğin her iki hücre üzerinde güçlü genotoksik etki gösterdiği, ancak mutajenik aktiviteye sahip olmadığı görülmüştür. HeLa hücrelerinde güçlü genotoksik etki gösteren bileşiklerden BS1, BS4, BS16 'nın formamidopirimidin DNA glikozilaz (Fpg) ve endonükleaz III (Endo III) duyarlı bölge sıklığını artırırken, BS11'in sadece Fpg, BS10'nun ise Fpg ve insan alkil adenin DNA glikozilaz (hAAG) duyarlı bölge sıklığını artırdığı belirlenmiştir. Çalışmada kullanılan bileşiklerden sadece BS12, BS13, BS16 ve BS17 bileşiklerinin metabolik aktivasyon varlığında [S9(+)] ve yokluğunda [S9(-)] hem TA98 hem de TA100 suşları için güçlü mutajenik aktiviteye sahip oldukları ve özellikle TA100 suşunda S9 varlığında pozitif kontrol olarak kullanılan 2-aminoflorenden (d:14.9 µg/plak) bile daha güçlü mutajenik aktiviteye sahip oldukları görülmüştür [BS12 (d:3 µg/plak), BS13 (d:0.58 µg/plak), BS16 (d:3.5 µg/plak), BS17 (d:0.95 µg/plak)]. HypoGen farmakofor analiz sonuçlarına göre benzoksazin yapısındaki benzen halkasına sübstitüe hafif elektron çeken grupların (COOC2H5, Cl) sitotoksik aktiviteyi artırdığı, halkayı aktive eden grupların (CH3,NH2) aktiviteyi düşürdüğü gözlemlenmiştir. Benzoksazin halkasına R2 veya R3 konumunda hidrofobik aromatik özellik taşıyan bir yapının eklenmesi durumunda sitotoksik aktivitenin artabileceği tahmin edilmektedir. HipHop farmakofor analiz sonuçlarına göre ise R3 konumunda hidrojen bağı yapabilen ve R2 konumunda hidrofobik özellik gösteren fonksiyonel grupların varlığının mutajenik etkiyi artırdığı belirlenmiştir. Bu konumlarda özellikle aromatik halkayı dezaktive eden grupların (R3 konumu için -NO2 ve R2 konumu için -Cl) mutajenik etkiyi artırdığı düşünülmektedir. Anahtar Kelimeler: Benzoksazin türevleri, SRB testi, Komet testi, Fpg, Endo III, hAAG, Ames Salmonella/mikrozom testi, farmakofor analizi, HipHop, HypoGen