SAĞLIK VE HASTALIKTA GLİKOPROTEİNLERİN ROLÜacikarsiv.ankara.edu.tr/browse/28324/TEZ.pdf · protein sentezi sırasında endoplazmik retikulumda başlar ve Golgi cisimciğinde

TÜRKİYE CUMHURİYETİ ANKARA ÜNİVERSİTESİ

SAĞLIK BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

SAĞLIK VE HASTALIKTA GLİKOPROTEİNLERİN ROLÜ

Nimet ALÇAY

BİYOKİMYA ANABİLİM DALI

TEZSİZ YÜKSEK LİSANS DÖNEM PROJESİ

DANIŞMAN

Doç. Dr. Hamdi UYSAL

2006-ANKARA

i

İÇİNDEKİLER

İÇİNDEKİLER i

ÖNSÖZ iv

SİMGELER VE KISALTMALAR v

ŞEKİLLER İv

ÇİZELGELER DİZİNİ vii

1. GİRİŞ 1

1.1. Glikoproteinler 1

1.1.1. Glikoproteinler Yapısında Bulunan Şekerler 3

1.1.2. Glikoproteinlerin Yapısında Bulunan Aminoasitler 3

1.2. Glikozilasyon 3

1.2.1. Glikozilasyonda Kullanılan Enzimler 3

1.2.2. Glikozilasyon Tipleri 5

1.3. Glikoproteinlerin ve Karbonhidrat Zincirlerinin Genel Fonksiyonları 8

1.4. Glikozilasyonun Önemi ve Hastalıklardaki Rolü 10

1.4.1. Glikozilasyon ve Enfeksiyon 10

1.4.2. HIV ve Glikolizasyon 11

1.4.3. Glikozilasyon ve Kanser 12

1.4.4. Glikozilasyon ve Romatoid Artrid 12

1.4.5. Glikan Sentezinde Meydana Gelen Kalıtsal Hastalıklar 13

1.4.6. Glikoprotein Biyosentez Hastalıkları 14

1.4.6.1. Lökosit Adhesyon Eksikliği 14

1.4.6.2. Hempas 14

1.4.6.3. Karbonhidrat Eksikliği Glikojen Sendromu 15

ii

1.4.6.4. I Hücre Hastalığı 16

1.4.7. Glikoproteinlerin Yıkımında Görülen Hastalıklar 16

1.4.8. Kanserde Glikoproteinler 17

1.4.8.1. Kanserde Musin’ler ve O–glikanlar 17

1.4.8.2. Kanserde N–Glikanlar 18

1.4.8.3. Lösemi Hücre Glikoproteinleri 20

1.4.8.4. Kistik Fibrozlarda Musinler ve Glikoproteinler 21

1.4.8.5. İltihaplı Hastalıklar 21

1.4.8.6. Romatizmal Artrit 21

1.4.8.7. Bulaşıcı Hastalıklar ve Glikoproteinler 22

1.4.8.8. Bakteriyal Enfeksiyonlar 22

1.4.8.9. Viral Enfeksiyonlar 22

1.4.8.10. AIDS 22

1.4.9. Sialik Asit ve Glikoproteinler 24

1.4.9.1. Kanserde Membran Değişimleri ve Sialik Asit 27

1.4.9.2. Enfeksiyon ve İnflamasyonla Seyreden Hastalıklar 30

1.4.9.3. Böbrek Hastalıkları 30

1.4.9.4. Tromboz ve Sialik Asit 31

1.4.9.5. Koroner Arter Hastalığı ve Sialik Asit 31

1.4.9.6. Diabetes Mellitus 32

1.4.10. Selektinler ve Hastalıklardaki Rolü 33

2. GEREÇ VE YÖNTEM 36

3. BULGULAR VE TARTIŞMA 39

4. SONUÇ VE ÖNERİLER 41

ÖZET 42

iii

SUMMARY 43

KAYNAKLAR 44

ÖZGEÇMİŞ 49

iv

ÖNSÖZ

Glikoproteinler polipeptid iskeletlerine kovalan olarak bağlı

oligosakkarit zincirleri içeren proteinlerdir. Kompleks karbonhidratların üç

sınıfı olan glikoproteinler, proteoglikanlar ve glikolipidler genellikle hep

birlikte “Glikokonjugat” olarak adlandırılırlar. Doğada yaygın şekilde

bulunan şeker zincirlerinin yapılarını, biyosentezlerini ve biyolojik

görevlerini araştıran moleküler biyoloji dalına ise “Glikobiyoloji” denir.

Glikobiyoloji, modern biyoteknolojide de gittikçe artan öneme sahiptir.

Çünkü biyolojik aktif doğal moleküllerin çoğu glikokonjugatlardır. Şekerler

bağlı oldukları moleküllerin sentezi, parçalanması, kararlılığı ve

aktifleşmesinde çok önemli etkilere sahiptir. Şeker-reseptör ilişkilerinin

ayrıntılarının bilinmesi, biyoteknoloji ve tıp gibi uygulamalı alanlarda

moleküler düzeyde yaklaşımlarla üretim, koruma, tanı ve tedavi amaçlı

yöntemlerin geliştirilmesini sağlar. Bu nedenle Glikobiyoloji ve

Karbonhidrat Kimyasının Modern Biyoteknolojideki önemi gittikçe

artmaktadır. Bugün glikobiyoloji, moleküler düzeydeki bilimsel

araştırmaların en son, iyi belirlenmiş ve hızla gelişmekte olan dalıdır.

Hazırlanan yüksek lisans dönem projesinde konu ile ilgili literatür

bilgileri derlenerek bugünün bilgileri ışığında glikobiyolojik çalışmalarda

önemli bir yeri olan glikoproteinlerin sağlık ve hastalıktaki rollerinin

araştırılması ve bu konuda çalışma yapacak araştırmacılara kaynak

oluşturması amaçlanmıştır.

Yüksek lisans çalışmalarım için bana imkan veren, değerli katkılarını

gördüğüm Biyokimya Anabilim Dalı Başkanı sayın Prof.Dr.Hilal Karagül’e,

Yüksek lisans çalışmalarım süresince bana yön veren, yardım ve

desteklerini esirgemeyen danışmanım sayın Doç.Dr.Hamdi Uysal’a ve

Biyokimya Anabilim Dalı’nın diğer Öğretim Üye ve Elemanlarına

teşekkürlerimi sunarım.

v

SİMGELER VE KISALTMALAR

AFP: Alfa Fetoprotein AML: Akut Myeloid Lösemili Ara: Arabinoz Apo B: Apolipoprotein B Asn: Asparajin Ca: Kalsiyum CDGS: Karbonhidrat Eksikliği Glikoprotein Sendromu CF: Kistik Fibroz CML: Kronik Myeloid Lösemi ER: Endoplazmik Retikulum Fuc: Fükoz Gal: Galaktoz Gal-NAc: N-asetilgalaktozamin Glc: Glikoz Glc-NAc: N-asetilglikozamin Hyl: Hidroksilizin Hyp: Hidroksiprolin ISSD: İnfantil Serbest Sialik Asit Depo Hastalığı IgA: İmmunglobulin A IgE: İmmunglobulin E IgM: İmmunglobulin M Le: Lewis LSA: Lipid Bağlı Sialik Asit Man: Mannoz Man-6P: Mannoz 6 Fosfat MUC 1: Musin Proteini NANA: N-Asetil Nöraminik Asit Neu-Ac: N-Asetil Nöraminik Asit OR: Finnish Depo Hastalığı OST: Oligosakkaril Transferaz Ser: Serin SRP: Sitozolik Sinyal Tanıma Partikülü TNF: Tümör Nekrozis Faktör Thr: Treonin TSA: Total Sialik Asit Düzeyi Xyl: Ksiloz

vi

ŞEKİLLER

Şekil 1.1. Oligosakkarid zincirleri proteine iki şekilde (O-tipi ve N-

tipi)bağlanır.

vii

ÇİZELGELER DİZİNİ

Çizelge 1.1. Glikoproteinlerin yürüttüğü bazı işlevler

Çizelge 1.2. Gliproteinlerin yapısında bulunan şekerler

Çizelge 1.3. Bazı Glikoproteinlerin Fonksiyonları

Çizelge 1.4. İnsan hastalıklarında glikozilasyon değişikliklerinin mekanizması

1

1. GİRİŞ

1.1. GLİKOPROTEİNLER

Glikoproteinler enzimatik reaksiyonlar sonucu polipeptid iskeletlerine kovalan olarak

bağlanan bir ya da daha fazla oligosakkarit (glikan) içeren proteinlerdir. Proteinlere

bağlanan bu karbonhidratlar proteinin biyolojik ömrünün uzamasında ve serum

klerensinin regüle edilmesinde etkilidirler. Başka bir deyişle, karbonhidratlar

proteinlerin biyolojik aktivitelerinden çok çözünürlük gibi fiziksel özelliklerine etki

ederler. Enzimler, antikorlar, albumin dışındaki insan plazma proteinleri, hormonlar,

reseptörler ve kollajen gibi yapısal proteinlerin çoğu glikoprotein yapısındadır.

Kompleks karbonhidratların üç sınıfı olan glikoproteinler, proteoglikanlar

ve glikolipidler genellikle hep birlikte “Glikokonjugat” olarak adlandırılır.

Doğada yaygın şekilde bulunan şeker zincirlerinin yapılarını,

biyosentezlerini ve biyolojik görevlerini araştıran moleküler biyoloji dalına

ise “Glikobiyoloji” denir (Hughes, 1983; Karaçalı 2003).

Glikoproteinler farklı miktarlarda karbonhidrat içerirler. Örneğin,

immunoglobulin G kütlesinin %4’ü kadar, glikoforin % 20’den fazla

karbonhidrat içerir, bunun yanında gastrik glikoprotein (musin) % 60’dan

fazla karbonhidrat içerir. Kan grubu maddeleri ise %85’e kadar,

mukopolisakkaridler ise %100’e yakın karbonhidrat içerir (Champe ve

Harvey, 1994; Montogomery ve ark., 1996). Zarlara bağlı glikoproteinler

pek çok hücresel olayda görev alırlar; örneğin hücre yüzeyinin tanınması

hormonlar, virüsler) hücre yüzey antijenleri (kan grubu antijenleri) hücre

dışı matriksin elemanı, gastrointestinal ve ürogenital yolun musin salgısı

olarak biyolojik koruyucu kaygan yapıyı oluşturur. Bunların yanında

plazmadaki globuler proteinlerin hemen hepsi (albumin hariç) salgılanan

enzimler ve proteinler glikoproteinlerdir (Champe ve Harvey, 1994).

2

Glikoproteinler organizmada hem hücre içinde sitoplazma ve organellerde,

hem de ekstrasellüler sıvıda bulunurlar ve birçok farklı işleve sahiptirler. Bu

işlevlerden bazıları Çizelge 1.1’de verilmiştir (Murray ve ark., 1996).

Çizelge 1.1. Glikoproteinlerin yürüttüğü bazı işlevler:

Yapısal Moleküller • Hücre duvarları • Kollagen, Elastin • Fibrinler • Kemik Matriksi

Kayganlaştırıcılar ve koruyucu etkenler • Musinler • Mutaz salgıları

Protein ile Taşınan moleküller • Vitaminler • Lipitler • Mineraller ve iz elementler

İmmunolojik moleküller • İmmunoglobulinler • Histokompatibilite antijenleri • Komplemantlar, interferon

Hormonlar • Karyonik gonadotropin • Tirotropin (TSH)

Enzimler • Proteazlar • Nukleazlar • Glikozidazlar • Hidrolazlar

Hücre Bağlanma/Tanınma Bölgeleri • Hücre-hücre • Virüs- hücre • Bakteri- hücre • Hormon reseptörleri Antartik Balıklarda Antifiriz Proteinler, Lektinler

3

1.1.1. Glikoprotein Yapısında Bulunan Şekerler

Glikoproteinlerin oligosakkarit zincirlerinde başlıca 7 çeşit şeker bulunur.

N–Asetil nörominik asit (NeuAc) oligosakkarit zincirlerinin ucunda genel

olarak subterminal galaktoz (Gal) veya N–asetilgalaktozamin kalıntılarına

bağlı halde bulunur, Diğer şekerler genel olarak iç konumlarda yer alır.

Glikoproteinlerde bulunabilen diğer monosakkaridler ise Mannoz, Fükoz,

N–asetilglukozamin ve glikoz’dur (Çizelge 1.2). Bunlardan başka daha az

sıklıkla rastlanan Arabinoz ve Ksiloz vardır (Murray ve ark., 1996).

1.1.2. Glikoproteinlerin Yapısında Bulunan Aminoasitler

Glikoprotein oligosakkarit zincirlerine farklı oranlarda bağlamış beş amino

asit bulunur; Bunlar, Asparajin (Asn), serin (ser), Treonin (Thr)

hidroksilizin (Hyl) veya Hidroksiprolindir (Hyp) (Champe ve Harvey 1994;

Murray ve ark., 1996).

1.2. GLİKOZİLASYON

Oligosakkaritlerin proteinlere bağlanarak glikoproteinleri oluşturması

işlemine glikozilasyon denir.

1.2.1. Glikozilasyonda Kullanılan Enzimler:

Glikozilasyonda yer alan iki tip enzim vardır: Glikozidazlar ve glikoziltransferazlar

(Hughes, 1983; Murray ve ark., 1996)

1) Glikozidazlar: Koparıcı enzimlerdir. Monosakkaritleri kopararak

glikanları yıkımlarlar (Örnek: Sialidazlar, fukozidazlar vb.).

4

İki alt gruba ayrıl ırlar: a) Endoglikozidazlar: İç glikozidik bağların

k ırı lmasını katalizlerler. b)Ekzoglikozidazlar: Karbonhidratlar ın

indirgeyici olmayan ucundan şeker kopararak bağ lanmanın basamakl ı

bir şekilde gerçekleşmesini sağlayan reaksiyonları katalizlerler.

Çizelge 1.2. Glikoproteinlerin yapısında bulunan şekerler

Şeker Tipi Kısaltma Nükleotid Şeker Düşünceler

Galaktoz Heksoz Gal UDPGal

Çoğunlukla N-bağlı glikoproteinlerde NeuAc a subterminal bulunur. Keza proteoglikanların öz trisakkaritinde de vardır.

Glikoz Heksoz Glc UDPGlc

N-bağlı glikoproteinlerin biyosentezi sırasında yer alır, olgun glikoproteinlerde genellikle bulunmaz.

Mannoz Heksoz Man GDP-Man N-bağlı glikoproteinlerde sık görülen şeker.

N-Asetil-nöraminik

Asit

Sialik asit

(9 C atomu) NeuAc CMP-NeuAc

Çoğunlukla hem N- hem O-bağlı glikoproteinlerin uç şekeridir. Sialik asitin diğer tipleri de bulunursa da insanlarda bulunan ana türler NeuAc’tir

Fükoz Deoksiheksoz Fuc GDP-Fuc

Hem N- hem O- bağlı glikoproteinlerde dışta yer alabilir veya N-bağlı türlerde Asn’a takılı GlNAc’a bağlanmıştır.

N-asetil-galaktozamin Aminoheksoz GalNAc UDP-GalNAc Hem N- hem O-bağlı

glikoproteinlerde bulunur.

N-asetil-glikozamin Aminoheksoz GlcNac UDP-GlcNAc

N-bağlı glikoproteinlerde şeker polipeptid zincirine Asn üzerinden bağlanır; bu proteinlere ait oligosakkaritlerin diğer noktalarında da bulunur.

Ksiloz Pentoz Xyl UDP-Xyl Xyl bir çok proteoglikanda Ser’in OH’ına bağlıdır.

5

2)Glikoziltransferazlar: Şeker transferinden sorumlu enzimlerdir.

Çoğunlukla yüksek enerjil i bir nükleotid-şeker donöründen al ınan bir

monosakkaridin oligosakkarit akseptörüne transfer edildiğ i

transglikozilasyon reaksiyonlarını katalizlerler.

Glikozilasyon Tipleri

Glikozilasyon, karbonhidratın bağlandığı protein atomunun cinsine göre iki

gruba ayrılmıştır; Bunlar N-glikozilasyon ve O-glikozilasyon’dur

(Mathews ve Holde, 1990).

1.2.2.1. N-glikozilasyon:

N-asetilglikozamin molekülünün ß-N-glikozidik bağ ile polipeptid

zincirinde bulunan Asparajin aminoasidinin amid grubu azotuna bağlanması

reaksiyonudur (Şekil 1). N-glikozilasyon co-translasyonel bir olaydır. Yani

protein sentezi sırasında endoplazmik retikulumda başlar ve Golgi

cisimciğinde sonlanır (Mathews ve Holde, 1990).

Oluşum Şekli: Daha önce de bahsedildiği gibi, N-glikozilasyon protein

sentezi devam ederken meydana gelen bir reaksiyondur. Ancak reaksiyonun

başlayabilmesi için polipeptid zincirinde endoplazmik retikuluma

yönlendirici bir sekansın (konsensus dizisinin) bulunması gerekmektedir.

Bu konsensus dizisi Asn-Xaa-Ser veya Asn-Xaa-Thr’dir. Burada Xaa,

Prolin haricindeki herhangi bir aminoasidi temsil etmektedir.

Konsensus dizisinin iki fonksiyonu vardır:

1. Polipeptid zincirinin N-glikozilasyonu başlatan enzim olan

oligosakkaril transferaz (OST) enzimi tarafından tanınmasını sağlamak.

2. Oligosakkaril transferaz (OST) enziminin, glikozilasyon bölgesine

bağlanabilmesi için gerekli olan protein konformasyonunu kazanmasını

sağlamak.

6

Protein sentezi sırasında sentezlenen polipeptid zincirindeki konsensus

dizisi SRP (Sitozolik Sinyal Tanıma Partikülü) adı verilen bir moleküle

bağlanır ve polipeptid zincirinin sentezlenmekte olduğu ribozomla birlikte

endoplazmik retikuluma (ER) taşınarak ER membranında bulunan SRP

reseptörüne bağlanır. Daha sonra SRP, polipeptid zincirindeki bu sekanstan

ayrılır ve bunun sonucunda ribozom ile endoplazmik retikulum birbiriyle

bağlantı kurarlar. ER membranında oluşan bir kanal vasıtasıyla ribozomda

sentezlenen polipeptid zinciri ER lümenine geçer ve burada başlayan N-

glikozilasyon ile oligosakkaritlerin protein zincirine bağlanma işlemi Golgi

cisimciğinde sona erer. Konsensus dizisi polipeptid zinciri içerisinde bir

veya birkaç yerde bulunabilir. Bu bölgelerin hepsi potansiyel glikozilasyon

bölgeleridir. Ancak hangi bölgelerin glikozilasyona tabi tutulacağı ortam

şartlarına bağlıdır. Çünkü glikozilasyon hücreye, dokuya ve ilgili gen

bölgesine spesifik ve çevresel şartlara duyarlı bir reaksiyondur (Hughes,

1983; Murray ve ark., 1996).

Şekil 1: Oligosakkarid zincirleri proteine iki şekilde bağlanır: O-tipi bağlantıda (a) N-asetilgalaktozamin’in 1 nolu karbonu serin ve treonin amino asitlerinin hidroksil grubuna glikozidik bağ ile bağlanır. N-tipi bağlantıda (b) N-asetilglukozamin asparajin amino asitinin amid grubuna glikozidik bağ ile bağlanır (Mathews ve Holde, 1990).

7

1.2.2.2. O-glikozilasyon

O-glikozilasyon, oligosakkarit zincirindeki ilk monosakkaridin O-

glikozidik bağla polipeptid zincirindeki amino asit rezidüsünde bulunan

oksijen molekülüne bağlanması işlemidir. Burada oksijen molekülünün ait

olduğu amino asit çoğunlukla Serin veya Treonin’dir (Şekil 1).

O-glikozilasyon hakkındaki bilgiler henüz N-glikozilasyondaki kadar

çok ve ayrıntılı değildir. O-glikozilasyonun daha çok katlanmış olan ve 3

boyutlu yapının önemli olduğu proteinlerde görüldüğü düşünülmektedir.

1.2.2.3. O-Bağlı Glikoprotein Çeşitleri:

O-bağlı glikoproteinler birbirine bağlanmış olan şeker ve amino asit

gruplarının yapısına göre çeşitli tiplere ayrılmıştır (Lis ve Sharon, 1993):

a.) Serin veya Treonine bağlanmış olan GalNAc, (En sık rastlanan türdür.

Müsin tipi glikoproteinler de denir).

b.) Serin veya Treonine bağlanmış olan GlcNAc, (Yalnızca hayvanlardaki

sitoplazma ve çekirdek proteinlerinde bulunurlar.)

c.) Serin veya Treonine bağlanmış olan Ksilen (Xyl),

(Proteoglikanlarda)

d.) Kollajende, Hidroksilizin’in –OH grubuna bağlanmış olan Gal ve

Glc-Gal,

e.) Kan pıhtılaşma faktörlerinde, Treonin veya Serin’e bağlı Xyl-Glc

veya Glc,

f.) O-bağlı Fukoz (Fuc),

g.) Serin veya Treonin’e O-bağlı Mannoz,

h.) Bitkilerde, Hidroksiprolin’e bağlanmış olan Arabinoz (Ara),

i.) Bitkilerde, Serin amino asidine bağlanmış olan Gal,

8

j.) Maya ve mantarlarda Treonin veya Serin’e bağlanmış olan

Mannoz.

Hayvansal dokularda en yaygın olan O-glikozilasyon çeşidi müsin tipi glikozilasyondur (Hughes, 1983; Murray ve ark., 1996, Varki ve ark., 1999).

1.3. Glikoproteinlerin ve Karbonhidrat Zincirlerinin Genel Fonksiyonları

Farklı işlevlere sahip birçok protein glikoprotein yapısındadır, bunların

karbonhidrat içeriği %1-%85 arasındadır. Albümin dışında plazma

proteinlerinin hemen tümü glikoprotein yapısındadır. Glikoproteinler

bakteriden insana kadar canlıların çoğunda bulunur. Hücre zarı

proteinlerinin bir çoğu önemli miktarda karbonhidrat taşır. Kan grubu

maddelerinin bir kısmı glikoproteindir. Diğer kısmı ise glikosfingolipid

yapısındadır (Murray ve ark., 1996).

Glikozilasyon, proteinlerin sentezinden sonraki en önemli

değişimidir. Proteinlerin Endoplazmik Retikulumdaki (ER) sentezi

sırasında ya da sentezden sonra golgi aygıtına transferi sırasında

gerçekleşir.

Karbonhidrat zincirlerinin fonksiyonu (Varki, 1993):

• Hücreler arası etkileşimleri kolaylaştırmak için hücrelerin

birbirlerini tanımasını sağlamak.

• Proteinlerin fizikokimyasal niteliklerini (çözünürlük, akışkanlık,

yük) değiştirmek

• Embriyolojik gelişme ve farklılaşma

• Kanser metastazlarında kanser hücrelerinin yüzeyindeki

glikoprotein ve diğer glukokojugantların yapısındaki

değişikliklerin önemli olduğu düşünülmektedir.

9

• Proteini denaturasyona karşı stabilize etmek.

• Hücre içinden ve dışından gelecek proteolizden korunmak.

• Zarlara yerleşme, hücre içi göç, sınıflandırılma ve salgılama gibi

hücre fonksiyonları

Çizelge 1.3 Bazı glikoproteinlerin fonksiyonları (Yavuz, 2001)

Glikoproteinler Fonksiyon

Kollajen Yapısal

Bitki poleni allerjenleri

K-Kazein

Besin deposu

Müsin Kaydırıcı ve koruyucu

Transferrin, seruloplazmin Taşıyıcı

γ-globulinler, IILA antijenleri İmmun sistemler

Ribonukleaz B, Protrombin,

β-D-Glukuronidaz

Enzim

HCG, TSH Hormon

α1-asitglikoprotein, fibrinojen Plazma

Eritrosit glikoforini Hücre membranları

Bazı lektinler Özgül karbonhidratlarla etkileşim

Şekerler oligosakkarit içinde farklı konformasyonda bulunabilir.

Şekerler arasında çok sayıda glikozit bağları oluşabilir ve üç farklı

heksozun birbirine bağlanması ile binden fazla trisakkarit meydana

gelebilir. Oligosakkarit zincirleri önemli miktarda biyolojik bilgi depolar,

bu bilgi moleküldeki şekerlere, bunların dizilmesine ve konformasyonlarına

bağlıdır (Kobata, 1992).

10

1.4. Glikozilasyonun Önemi ve Hastalıklardaki Rolü:

Glikozilasyon sonucu proteinlere eklenen glikanlar immünolojik cevabın

modifikasyonu, proteinlerin tanınması ve hedeflenmesi, proteinlerin

katlanması gibi önemli rollere sahiptirler. Glikozilasyon mekanizmasındaki

değişiklikler, glikozilasyonda kullanılan substrat moleküller ve oluşan

ürünlerde yapı, fonksiyon ve miktar açısından oluşan değişiklikler çeşitli

hastalıkların oluşum ve gelişimlerinde etkili olabilmektedir.

1.4.1. Glikozilasyon ve Enfeksiyon:

Enfeksiyonlar çoğunlukla bakteri, virüs yada parazitlerin salgıladığı Lektin

benzeri moleküllerin konakçı hücrenin yüzeyinde bulunan oligosakkaritlerle

bağ yapması ile başlar.

a) Bakterilerde: Bakterilerin oluşturduğu enfeksiyonlar ile

glikozilasyonun ilişkisine örnek olarak cystic fibrosis verilebilir. Cystic

fibrosis hastalarında S.aureus ve P.aeruginosa gibi mikroorganizmaların

özellikle akciğerlerde yol açtığı ve bazı hastalarda ölüme neden olabilen

enfeksiyonlar görülmektedir. Bunun nedeni cystic fibrosis hastalarında

glikozilasyonun, özelliklede sializasyon ve fukozilasyonun bozulmasıdır.

Bu bozukluk nedeniyle, değişikliğe uğramış glikanlar patojen

mikroorganizmanın bağlanması ve enfeksiyon oluşturmasında rol

oynayabilir (Brockhausen, 1993).

b) Virüslerde: Virüsler glikoproteinlerini, konakçı hücrenin

glikozilasyon mekanizmasını kullanarak glikozile ederler. Bu

glikoproteinler virüsü konakçının bağışıklık sisteminden ve

yıkımlanmaktan korurlar. Virüslerin patojenitesi ve enfeksiyon oluşturma

gücü sakkarit-reseptör arasındaki ilişkiye dayalıdır. Örneğin; uçuk olarak ta

bilinen Herpes Simplex virüsü hücredeki proteoglikanların sakkarit

determinantını tanıyan adhezinlere sahiptir. Diğer virüsler, örneğin nezle

virüsü, konakçıyı enfekte etmek için sialik asiti bağlayan hemaglütininleri

kullanırlar (Schutter, 1992).

11

c) Parazitlerde: Örnek olarak Chagas hastalığının etkeni olan

Trypanozoma Cruzi verilebilir. T. Cruzi, konakçının

sialilglikokonjugatlarından kendi hücre yüzeyinde bulunan glikanlara sialik

asit transfer etmesini sağlayan özel bir trans-sialidaz enzimine sahiptir.

Yüzeyine sialik asitin eklenmesi, paraziti parçalanmaktan korur ve

konakçının dolaşım sistemi içinde yaşamasına yardımcı olur (Erbil ve ark.

1985).

d) Diğer Örnekler: Crohn’s hastalığı, kolit ve ülser gibi bağırsak

iltihabının oluştuğu durumlarda, bagırsak müsinlerinin glikozilasyonunda

belirgin değişiklikler gözlenmiştir. Bir başka örnekte Wiskott-Aldrich

sendromudur. Bu hastalık, X kromozomundaki bozukluktan kaynaklanan ve

yanlızca erkek çocuklarında görülen bir immün bozukluk sendromudur. Bu

hastalarda T ve B lenfositlerinde bulunan Core-2 yapısının sentezindeki

artışın lenfosit fonksiyonunu etkilemesi nedeniyle lenfositler fonksiyon

göremezler. Bunun sonucu olarak hastalar genç yaşta enfenksiyon veya

lösemi nedeniyle hayatlarını kaybederler (Brockhausen ve ark., 1998).

1.4.2. HIV ve Glikozilasyon:

AIDS hastalarında T-lenfositlerinde bulunan lökosialinin O-bağlı

glikozilasyonunda değişiklikler söz konusudur. Bu değişiklikler AIDS

hastalarında oto-antikorlar oluşmasına da neden olur. Ayrıca lökosiyalin

üzerinde sialize halde core 2 O-glikan taşıyan T hücrelerinin oranı arttıkça

hastalık tablosu ağırlaşır. Bunun nedeni HIV virüsünün aktive olmuş T

hücrelerini enfekte etmesi ve bu hücrelerin fenotiplerini immortalize

etmesidir. Pseudoaktivasyon denilen bu olayda T lenfositler, aktif bölge ile

normal olarak bağlanan oligosakkaritler taşımalarına rağmen, fonksiyon

göstermezler (Dalgleish, 1984).

12

1.4.3. Glikozilasyon ve Kanser

Kanser hastalığında glikozilasyonda birçok değişiklik söz konusudur. Bu

değişikliklerin metastaz oluşumunda da etkili olduğu düşünülmektedir.

Kanserle ilgili olduğu düşünülen bu değişiklikler (Stoddart, 1984)

şöyle sıralanabilir:

ı.) Sializasyonda meydana gelen değişiklikler

Kanserli hücrelerde sializasyonda artış gözlemlenmiştir. Artan hücre

yüzeyi sializasyonu kanser hücrelerinin tutunma yeteneğinde azalmaya

neden olduğundan kanser hücrelerinin yayılması yani metastaz yapması

kolaylaşır.

ıı.) (ß1→6) GlcNAc bağlarının artması

Bu bağların artışıyla kanser arasında bir bağlantı olduğu

belirlenmiştir. Ancak istisnalar da vardır. Örneğin göğüs kanserinde Core 2

sentezinde azalma vardır. Yani (ß1→6) GlcNAc bağlarında bir artış

görülmez.

ııı.) Oligosakkaritlerin koparılması

O bağlı müsin tipi oligosakkaritlerin kopartılması göğüs ve kolon

kanseri gibi birçok epitel doku kanserinin genel özelliğidir. Glikanlardaki

kopmanın nedeni oligosakkarit zincirinin uzatılmasında kullanılan

enzimlerde meydana gelen hatalardır.

ıv.) Sulfatlanmanın azalması.

v.) Zaman zaman yeni yapıların ortaya çıkması.

1.4.4. Glikozilasyon ve Romatoid Artrit

Romatoid artrit genellikle el ve ayak eklemleri de dahil olmak üzere,

simetrik olarak eklemlerde inflamasyon ve bunun sonucunda şişme, ağrı ve

13

zamanla eklem içinde hasara yol açan otoimmün bir hastalıktır. Bu

hastalıkta otoimmün sistem eklem yüzeyini örten dokulara yönelir. Giderek

kıkırdak, kemik ve eklem bağları aşınır, eklemin içinde skarlar oluşmasına

yol açar. Sonuçta eklemler değişen oranlarda yıkıma uğrarlar.

Romatoid artritte de glikozilasyonda değişiklik söz konusudur ve bu

değişikliğin derecesi hastalığın ciddiyetiyle doğru orantılıdır.

Sağlıklı kişilerde serum IgG’nin oligosakkarit düzeni sabit kalırken

romatoid artriti olan hastalarda dolaşımdaki IgG moleküllerinin N-glikan

zincirlerinde görülen galaktozilasyon daha azdır. Bu nedenle de bu

hastalarda IgG moleküllerinin N-glikan zincirleri sonlarında Galaktoz (Gal)

taşımazlar. Agalaktozil IgG olarak adlandırılan bu moleküllerin varlığı

romatoid artrit için ayırt edici bir özelliktir ve hastalığın tanısında ve

derecesinin belirlenmesinde kullanılan bir parametredir (Rademacher ve

ark., 1995).

1.4.5. Glikan Sentezinde Meydana Gelen Kalıtsal Hatalar

En bilineni glikozilasyonda meydana gelen ve doğuştan kaynaklanan

hatalardır (Congenital Disordered Glycosylation-CDG). Bunlar N- ve/veya

O-glikanların oluşturulması ve bağlanması sürecinde etkili olan heterojenik

otozomal resesif özellikte defektlerdir ve glikoproteinlerin

glikozilasyonunun bozulmasına neden olduklarından multi sistemik

hastalıkların oluşmasına yol açarlar.

a) CDG-I :

N-glikanların sentez ve bağlanmasında meydana gelen hataları içerir. Bu

durumdaki N-glikanlar yapısal olarak normal görünür; ancak- proteine

bağlanan zincir sayısı daha azdır.

b) CDG-II :

Daha az görülen bir defekttir. Bu tip hastalarda Golgi cisimciğindeki N- ve

O-glikan oluşumunda hata söz konusudur.

14

Ayrıca, sakkarit-reseptör etkileşiminin de enfeksiyon, enflamatuar

cevap ve kanser metastazı gibi birçok hastalık prosesiyle ilişkisi olduğu

bilinmektedir. Bu hastalıkların tedavisinde bu etkileşimin bozulmasına

yönelik araştırmalar yapılmaktadır.

Sialik asit pek çok önemli bileşiğin yapısına girer. Eritropoetin, transferrin,

seruloplazmin, fibrinojen, glikoprotein yapıda olup sialik asit içerirler

(Harper ve ark., 1977; White ve ark., 1978; Dawson ve ark., 1985).

1.4.6. Glikoprotein Biyosentez Hastalıkları

İçinde glikopreteinlerin yetersiz sayıda N-glikan zincirlerinin veya anormal

yapıların N-glikanlarının taşındığı çeşitli formlarda karbonhidrat eksikliği

hastalığı tanımlanmıştır. Bu glikoproteinlerin işlenmesi veya biyosentez

bozukluğu ile ilgilidir. (Brockhausen, 1993)

1.4.6.1. Lökosit Adhesyon Eksikliği

Glikoprotein ve glikolipid fukosilasyonda genel eksikliği olan iki özel

lökosit adhesyon eksikliği tip 2 vakası tanımlanmıştır. Bu hastalar 0 kan

grubunda, bu nedenle A ve B’den yoksunlar ve Lewis antijenleri yoktu.

Hasta lökositlerinde selektin ligantlarının yokluğu, onların selektinlere ve

endotelyuma doğru anormal hareketliliğini ve kusurlu lökosit adhezyonunu

doğurur (Etziyoni ve ark., 1992; Phillips ve ark., 1995).

1.4.6.2. HEMPAS

Kalıtımsal eritroblastik çok hücreli nadir bir kansızlık hastalığı olan

HEMPAS’lı hastalardan alınan alyuvarlar, anti-i ve anti-l antikorları

tarafından parçalanmaya karşı anormal duyarlıdırlar. Hastalık,

glikazilasyonun heterojen kusurlarından özellikle alyuvar band 3-

glikoproteinin poli-N-asetillaktozamin zincirlerinden dolayıdır,

HEMPAS’taki band 3 N-glikan yapıları işlenmemiş mannoz rezidülü uçları

kesiktir.

15

Hastalık glikozilasyonun heterojen kusurlarından kaynaklanmaktadır.

Özellikle Poli-N-asetillaktosamin zincirlerinin eksikliğine rağmen beta 3-

GlcNAc-transferaz aktivesi HEMPAS’lı hastalarda normaldir. HEMPAS’lı

bir hastada GlcNAc-transferaz II aktivitesinde %90 azalma göstermiştir

(Fukuda ve ark.,1987).

1.4.6.3. Karbonhidrat Eksikliği Glikoprotein Sendromu

Karbonhidrat eksikliği glikoprotein sendromu (CDGS) transferrin, kan

pıhtılaştırıcı faktörler, lisomal enzimler ve olası mebran glikoproteinleri

dahil glikoproteinlerin birçok tamamlanmamış glikozilasyonu ile

karakterize edilir. Kusur ciddi psikolojik ve nörolojik sorunlar gösterir.

CDGS’nin esas dört tipi, N-glikanların sentez yollarındaki özürler ile

açıklanmıştır.

CDGS tip I’de N- glikanlar normal yapılara sahip görülmektedirler.

Kusur, buna göre proteine ekli zincir sayısındadır. Glikoproteinler normal

N-glikan zincirlerinden daha az zincir taşırlar.

CDGS tip II’de lökosit ve fibrastlarında GIcANc- transferaz II

aktivitesi yetersizdir.

1.4.6.4. I- Hücre Hastalığı

Man 6-P bazı lizozomal enzimlerin bu organele yönlendirilmesinde

kimyasal bir belirteci olarak kullanılır,

I-hücre hastalığı bulunan olgulardan hazırlanan hücre kültürlerinin

cis- Golgi’ye yerleşik GIcNAc fosfotransferaz etkinliğinden yoksun olduğu

bulunmuş, buda lizozomol enzimlerinin nasıl Man 6-P belirteci

kazanamadığını açıklamıştır. Günümüzde iki tane Man 6-P almacı proteini

bulunduğu bunlardan biri yüksek diğeri düşük moleküler kütleye sahiptir.

Bu proteinler Man 6-P’i tanıyan lektinlerdir.

Her iki reseptör lizozomal veziküller içinde ve hücre içi

sınıflandırılmasında işlev yapmakta olan cis-Golgi’ de görülmektedir.

16

Reseptörler yeniden döngüye girip yeniden kullanılır. Hücrelerin tümü

lizozomal enzimlerini yönlendirmede Man 6-P’i kullanmadığı gibi,

lizozomal enzimlerin tümüde mekanizma ile yönlendirilmez. Yani I. Hücre

hastalığı için yapılan biyokimyasal araştırmalar sadece bu olayın temelini

açıklamakla kalmamış aynı zamanda yeni sentez edilmiş proteinlein özgül

organellere ve burda olduğu gibi lizozomlara nasıl yönlendirildiği

konusundaki bilgilere de katkıda bulunmuştur.

Yalancı türler polidistrofisi, I. Hücre hastalığı ile yakından ilgili

kalıtımsal bir hastalıktır. Yapılan araştırmalar, I-hücre hastalığına katılan

GIcNAc fosfo-transferazın bir katalitik domen ile lizozomal enzimleri

özgül olarak tanıyan ve bunlarla etkileşen bir domen dahil bir çok domen

taşıdığı göstermiştir (Murray ve ark., 1996).

1.4.7. Glikoproteinlerin Yıkımında Görülen Hastalıklar

Glikoproteinlerin oligosakkarit zincirlerin yıkımı ∝- nöraminidaz, beta-

galaktazidaz, beta-hekzosaminidaz, ∝-ve beta- mannozidazlar, ∝-N-

asetilgalaktoz amidaz, ∝-fukozidaz, endo–beta-N-asetilglukozaminidaz ve

aspartilglukozaminidaz dahil lizozomal hidrolazların yaptığı bir paket

tarafından sağlanır.

Bu enzimlerin etkinliklerinde kalıtımsal olarak belirlenen kusurlar

bulunabilmekte olup bu kusurlar glikoproteinlerin anormal yıkımı ile

sağlanır. Dokularda bu tür anormal olarak yıkılmış glikoproteinlerin

birikmesi çeşitli hastalıklara yol açabilir. Bu hastalıkların en iyi bilinenleri

arasında mannozidoz, fukozidoz, siyalidoz, aspartil glikozaminüri,ve

Schindler Hastalığı bulunmaktadır. Bunlar sırası ile ∝- mannozidaz, ∝-

fukozidaz, ∝-nöraminidaz, aspartil glikozaminidaz ve a-N-asetilgalaktoz

aminidaz eksikliklerine bağlıdır. Bu hastalıklarda bulunan olguların

tümünün merkezi sinir sistemine bağlanabilecek işaretler göstermesi, bu

sistemin gelişmesi ve normal işler görmesinde glikoproteinlerin önemini

işaret eder (Schacter ve Jeaken, 1999).

17

1.4.8. Kanserde Glikoproteinler

Glikoproteinlerin O–ve N–glikan zincirleri ile glikoprotein miktarı düzeyi

tümör hücrelerinde değişiklik gösterir. Genelde o–glikanlar uçları kesik ve

sialilatlı iken N–glikanlar kanserde dallanmış ve sialilatlıdırlar, glikanların

kanserdeki işlevsel önemi hakkındaki bilgilerimiz hala yeterli değildir.

Bununla birlikte glikoproteinler kanser hücrelerinin yapısal niteliği tanı ve

immunoterapi için yararlı olabilir. (Brockhausen ve Kuhns, 1997)

1.4.8.1. Kanserde Musin’ler ve O–glikanlar

Kanser hücreleri genellikle değişik peptit ve musin antijenlerin

karbonhidrat epitop görünümündedir. Bu değişiklik gliozilasyon ve

karbonhidrat peptit epitoplarını her ikisini etkileyebilen musin genlerinin

farklı değerlerindedir. Kanser hücrelerinin bu değişik antijenitesi, immun

tepkilerini tetikleyebilmektedir. Bu nedenle musin antikorlarının kansere

karşı kullanımı, tedavi edici bir potansiyele sahip olabilir. Kansere özgu

glikozilasyonlu musin’ler az olarakda faydalı olabilir (Denton ve ark, 1993;

Finn ve ark., 1995; Graham ve ark., 1996).

Kanser musinleri genellikle düşük glikozilasyon, yüksek anijen T ve

Tn antijenleri ve Lewis antijen değerlerinde değişiklikler gösterirler.

İnsanlarda kolon kanseri dokusunda musinleri bağlayan antijen ve enzim

araştırmaları, tümör heterojen hücre populasyonunun birçok

mekanizmalarının izlenebileceğini ve bu mekanizmaların son derece

karmaşık olduğu gösterilmektedir (Brockhausen ve ark., 1998).

MUC 1, kanserde çok sözü edilen hücre yüzeyine bağlı bi musindir.

Normal olarak MUC 1 peptit epitopları O-glikan zincirleri tarafından

maskelenmekte ancak karbonhidrat yapıları değişmelerinden dolayı

kanserde sözü edilebilir.

Ayrıca, karakteristik karbonhidrat epitop’ları kanserde görülür.

Örneğin; T ve Tn değeri sialilatlı türevleri, sialil-Tn ve Tn değeri bir işaret

görünümdedir. Bu karbonhidrat antijenlerinin rolü çok iyi

18

tanımlanmamasına rağmen, bunlar çoğunlukla ileri tümör aşaması ve bir

çok kanser tipine ait zayıf klinik sonuçlar verir. Birçok mekanizma, sialil

Tn antijenin kanserin ileri aşamalarında görülmesini açıklayabilir. Kolon

kanseri LSC hücreleri üzerinde yapılan araştırmalar sialil–Tn’nin, normalde

o–glikan zincirlerine ekleyen trasferaz aktivitelerin olmayışının bir sonucu

olabileceğini işaret etmektedir (Brockhausen ve ark. 1998).

Musin ve glikoprotein gen değerleri kanserde genelde değişir.

Olağan dışı karbonhidrat ve peptit yapıları selektinler, hücreden hücreye

farklı etkileşimler lektinlerin bağından ötürü kanser hücrelerinin biyolojik

ve immunolojik özelliklerinde kesin bir değişikliğe yol açabilir.

1.4.8.2. Kanserde N–Glikanlar

Kanser hücrelerinin N–glikanları genellikle çok fazla dallanmış olup

sialatlanmış olabilirler ve değişik karbonhidrat antijenleri taşıyabilirler.

∝6–bağlantılı sialik asit rezidülerinin hücre adhezyonu ve

metastasında rol oynadığı düşünülür.

Çok sayıda kanser dokusu, sialil ∝2-6 Gal yapıların salgısının

sentezinden sorumlu ∝6-siyalil transferaz sentezi artmıştır. ör; insan kolon

kanserinde core-2 hücreleri yüksek enzim aktivitesi gösterir ve kültür

ortamına ∝6–sialiltransferaz enzimi çözünür şekilde salgınalır

(Brockhausen ve ark., 1998).

Bağırsak Kanseri

Bağırsak kanserinde musinler daha az karbonhidrata sahiptirler ve uçları

kesik ve sialatlı O-glikanları taşırlar, musinler düşük sülfasyon gösterirler,

glikoprotein antijenik özelliklerinde ve kansere ilişkin karbonhidrat ve

peptid epitopları değerleri değişiklik gösterir (Orntoft ve ark., 1990).

Antijenler bağırsak kesitleri boyunca fark gösterirler T, Tn ve sialil–

Tn antijenleri, kolon kanseri musinleri ve diğer glikoproteinler le -, Le x,

19

Le x ve Le a çok sayıda iç ve dış lewis ve uzamış siyalil-Lewis epitopları

gösterirler (Shi ve ark.,1998

Pankreas Kanseri

MUC 1 hücre yüzey musini pankreasta büyük miktarda üretilir ve yapı

olarak onarmal ve pankreas kanserinde antijeniktir. MUC 1 ile MUC 5

musin miktarları hücre tipine özgündür, farklı pankreas dokuları ve kanser

dokuları arsında önemli değişiklikleri gösterir (Balague ve ark, 1995).

Hepatom

Normal ve kanser hastalarının serum glikoproteinleri glikozilasyonu

arasındaki fark değişik glikoprotein sentezi veya karaciğer tarafından

değişik kabul oranından dolayı olabilir.

∝-Fetoprotein (AFP) karaciğerde sentezlenen temel

glikoproteinlerden biridir. AFP’nin serum düzeyi karaciğer sirozunda ve

kronik hepatitde değişir (Taketa ve ark., 1990).

Hepatom hücre glikoproteinlerin N–glikanları olası fark durumuna

göre ∝6–fukozilatlı core GIcNAc içerir. AFP ∝6-fukozilasyonu primer

hepatomda artmakta ve karaciğer sirozu kronik heptitde daha az

oluşmaktadır (Hutchinson ve ark., 1991).

Α-6–fukozilatlı iki dallı transferrin iki bölümlü N–glikanlar üretir.

Bu nedenle α6–fuk–transferaz X ve GIcNAc–transferaz hepatomda artış

gösterir, diğer çok sayıda transferazların karaciğer kanserinde anormal

olduğu bildirilmiştir (Noda ve ark.,1998).

Ovaryum ve Endometriyal Kanser

Haptoglobin ve α–1 proteinaz inhibitörü farklı şekilde dallanmış ve

glikozilatlanmış olduğu ovaryum kanserinde gösterilmiştir. Haptoglobin

ovaryum kanserli hastalarda daha çok sialik asit içermektedir. Yumurtalık

kanser dokusunda α4–Fuc transferaz aktivitesi önemli derecede artmıştır.

20

Diğer bir çok kanserde olduğu gibi MUC 1 musini ovar kanserinde

değişir ve MUC 1 peptit epitopları kanserin işareti olarak kullanılır.

Yumurtalık tümörleri büyük ölçüde artan sialil-Tn antijenleri degerleri

gösteren ve kana sialil Tn taşıyan musinleri salgılarlar.

Endometriyal kanserde ∝-3 ve ∝–4Fuc transferaz aktivitesi, normal

endometriyal dokusundaki aktiviteye kıyaslandığında yüksektir (Kubushiro,

1995).

Prostat ve Üriner Sistem Kanseri

Prostattan alınan adenokarsinomlar anormal sayılabilecek miktar ve yapıda

glikoprotein üretirler. Prostat bezi ve kanalında sentezlenen bir epitel

glikoprotein serin proteazı prostat kanseri hastalarda normal miktarlardan

daha fazla görünür (Demetriu,1995).

T ve Tn antijenleri ve Lewis antijenleri çoğu zaman ürotelyum

kanserinde değişir.

Akciğer Kanseri

Akciğer kanserli hastaların seansındaki Lex ve Ley epitoplarını sentezleyen

∝-3-Fuc-transferaz aktiviteleri normal düzeyler ile kıyaslandığında anlamlı

derecede artmıştır (Brockhausen ve ark. 1998).

1.4.8.3. Lösemili Hücre Glikoproteinleri

Beyaz kan hücreleri musin benzeri glikoprotein olan lökosiyalin dahil çok

sayıda hücre yüzeyi glikoproteinlerini ifade eder. Lösemi hücrelerindeki

lökosiyalin glikozilasyonu, hücre tipi ve farklılık durumuna bağlı olarak

normal hücrelere göre farklılık gösterir. Eritroid, miyeloid ve T lemfoid

hücreleri tarafından izole edilen lökosialin O-glikanları, O- glikan core 1 ve

2 karakteristik yapısını ifade eder (Charlson ve ark., 1986).

Kronik mycogenous lösemi (CML) hücrelerden alınan

oligosakkaritten fazla miktarda sialil-Lex ve sialik asite sahiptir. Akut

21

myeloid Lösemili (AML) hastalarından alınan hücreler de hipersialatlıdır ve

uçları kesik core 1 ve core 2 yapıda O-glikanlar ve ∝2-6 ve ∝2-3 bağlı

sialik asit içerirler (Fukuda ve ark.,1990

CML ve AML’deki hipersializasyon’un mekanizması önemli ∝–3

sialiltransferaz (O) aktivitesi içerir (Baker ve ark., 1985).

1.4.8.4. Kistik Fibrozlarda Musinler ve Glikoproteinler

Kistik Fibrozlar (CF) anormal musin salgılanması ve viskoz musinler ve iç

kanalların tıkanması ile karakterize edilir. Kodlayan gen kistik fibroz

transmembran kondüktans regülatör (CFTR)’dür.

CF solunum musinlerinde alınan O–glikanların yapısal analizi çok

sayıda zincirinin sulfatlandığını, Lex determinantları ve ∝2–3 bağlı siyalik

asit içerdiğini göstermiştir.

1.4.8.5. İltihaplı Hastalıklar

Endotelyum veya lökositlerdeki selektinler ile sialil–Le X veya ilgili

ligandlarla arasındaki etkileşimler iltihaplı reaksiyonlarda önemlidir.

İltihap sırasında meydana gelebilecek glikozilasyon değişiklikleri Lex

değerlerinde düşme, daha fazla siyalil - Lex ve daha yüksek N-glikan

dallanması gösterir (Stocks ve ark., 1994).

1.4.8.6. Romatizmal Artrit

IgG’nin N–glikanları romatizmal eklem iltihaplı hastalarda çok az

galaktozilatlıdır (Rademacher ve ark. 1995), ve fukozilatlı zincirler içerir.

Galaktozilasyon derecesi ve GIc NAc görünümü romatizmal hastalığın

tipine bağlıdır. Gal eksikliği, IgG’nin Cıg ve FC reseptörlerine

bağlanmasında azalmaya neden olur.

22

1.4.8.7. Bulaşıcı Hastalıklar ve Glikoproteinler

Glikoproteinler mikroorganizmalar tarafından da enerji kaynağı olarak

kullanılabilirler, mikroorganizmalar ekstraselüler glikokaliks veya mukus

tabakasındaki hücre yüzeyi glikoproteinler ve karbonhidratlara hücum

edebilirler.

1.4.8.8. Bakteriyal Enfeksiyonlar

Gastrit, gastritli ülserler ve gastritli kanser ile ilgili olan Helicobacter

pylori gastrik epitel hücrelerinin oligosakkaritleri ve kendi zarındaki

lektinlerle etkileşim sonucu midenin iç duvarına yapışır.

Gram–negatif Escherichia coli türleri O–glikanlara ve glikoforin–

A’ya bağlıdır. Domuzun bademcikleri ile burnunda kolonize olan

Streptacoccus suis türlerinin ∝2–6 değil ∝2–3 yapısı taşıdığı bildirilmiştir.

1.4.8.9. Viral Enfeksiyonlar

Herpes simplex virüs glikoproteinlerin N – glikanları viral bulaşma için

önemlidirler. Terminal sialik asitler virüslerin ligand taşınımında genellikle

önemlidir.

Köpeklerde Gençlik hastalığı (Distemper) virusunun nöraminidaz

aktivitesi sonucu glikoproteinlerdeki sialik asiti koparılır ve serbest

bırakılır ve bunun sonucunda kandaki sialik asit düzeyinin yükseldiği

bildirilmiştir (Altıntaş ve ark., 1989 ).

1.4.8.10. AIDS

İnsan bağışıklık yetersizliği virüsu (HIV) enfeksiyonun ilk aşamalarında

hücrelere; yüzey glikoproteinden biri olan GP 120 ile yüzey mebranına

bağlanır. (Dalgleish ve ark. 1984). GP 120’de farklı birçok N–glikanı

tanımlanmıştır. Bunların çoğu yüksek Man yapılarıdır ve sialik asit core

bağlı N–glikanlar içerir.

23

Kanla ilgili vasküler hastalıklar ve glikoproteinler kardiyovasküler

sistemin birçok hastalığında O– ve N–glikanların tip ve düzeylerinde

değişiklikler vardır. Bu durumda bir çoğunda glikoprotein değeri ve

işlevleri anormaldir. Buna, Bernard–Soulier Sendromu ve Von Willebrand

Hastalığı pıhtı hücreleri ve kanın kaogülasyonu dahildir.

İnsan hastalıklarında glikozilasyon değişikliklerinin genel mekanizmaları

çizelge 1.4’te özetlenmiştir.

Çizelge 1.4 İnsan hastalıklarında glikozilasyon değişikliklerinin mekanizması (Brockhausen ve ark., 1998).

Hastal ık

Yap ı

Mekanizma

Kanser Mesana Kanser i Kolon Kanser i

↑ N-gl ikan zincir ↓ ABO kan gruplar ı ↑ α6-siyal ik asi t

↑ GlcNAc-transferaz ↓ ABO transferaz ↑ α6-sia l i l t ransferaz (N) ↓ kor 3 B3-GlcNAc-transferaz ↓ α3- s ia l i l t ransferaz (O) ↓ O-gl ikan zincir

Tümör pol ip hücreler i LSC kolon kanser hücreler i Akciğer kanser i

↓ mucin sulfa t ion ↑ s ia lyl-Tn ant igen ↑ Lex ↑ Lex

↓ core-1 sulfotransferaz ↓ core-1 B3-Gal- transferaz ↑ α3-Fuc-transferase

Meme Kanser i Meme Kanser Hücreler i Hepatoma

↑ Tn ant i jen runcated O-glycans ↑ MUCI pept ide epitopes ↑ s ia l ik as i t i lavesi ↑ N-gl ikan zincir

↓ core 1 B3-Gal- transferaz ↑ α3-sia l i l t ransferaz (O) ↓ core-2 B6-GlcNAc-transferase ↑ GlcNAc- t ransferaz V

Myeloid Lösemi, akut ve kronik Akut Lenfotik lösemi CDGS Tip 1

↑ s ia l ik as i t i lavesi ↑ O-gl ikan kor 2 ↓ N-gl ikozilasyon

↑ α3-sia l i l t ransferaz (O) ↑ core-2 B6-GlcNAc- transferaz e ↑ core-2 B6-GlcNAc- t ransferaz ↓ fosfomannomutaz

Tip 2 HEMPAS

Defekt ive N-gl ikan Truncated N-gl ikan

↓ Fosfomannoz izomeraz ↓ dehidrodol ikol reduktaz ↓ GlcNAc- t ransferaz II ↓ mannosidaz II

Romatoid ar t r i t

↓ IgG bağ l ı Gal

↓ B cel l B4Gal- t ransferaz

24

1.4.9. Sialik Asit ve Glikoproteinler

Glikoprotein ve glikolipidler dokularda, vücut sıvılarında ve hücre

membranında yer alırlar. Glikoproteinler çeşitli uzunlukta oligosakkarid

zincirleri içerirler. Glikoproteinlerin oligosakkarid zincirleri 15 veya daha

az şeker ünitesi içerirler.

Glikoproteinlere bağlanan oligosakkaridlerin yapıları; oligosakkarid

zincirlerinde çeşitli şeker artıkları bulunur; bunlar Heksozlar, (Glikoz,

Mannoz, Galaktoz, N–Asetilglikozamin, N– Asetilgalaktozamin), Pentozlar,

Arabinoz, Ksiloz, 6–deoksi galaktoz, Fukoz ve Sialik asitlerdir.

N–Asetil Nöraminik Asit (NANA)

Oligosakkarid zincirleri, glikoproteinlerin peptid omurgasında 5 amino asit

artığından birine bağlanmışlardır :

Asparajın, Serin, treonin, hidroksilizin, hidroksipirolin.

Birçok kan grubu maddesi, müsin ve diğer sık rastlanan

glikopeptidlerde N–Asetil Galaktozamin’e bağlanmış komşu artık olarak

galaktoz veya NANA vardır (Mathiesen ve ark., 1990).

Ayrıca, sialik asitler bakteri hücre duvarı yapısında ve memelilerin

bir kısım glikoprotein ve glikolipidlerinin yapısında yer alırlar.

Doğada 20’den fazla farklı sialik asit çeşitli hayvan türlerinin

glikokonjukatlarında belirlenmiştir. Hepsi de N- asetilnöraminik asitin

türevleridir. Nöraminik asit 1’inci karbondaki karboksil grubundan dolayı

negatif yüke sahip 9 karbonlu bir şekerdir.

N-glikolil nöraminik asit, 5’inci karbon amino grubunda asetil yerine

glikolil taşımasıyla farklılık gösterir.

Diğer sialik asitler 4’üncü, 7’inci, 8’inci, ve 9’uncu pozisyonlarda

O-asetil grubu içerirler . Metil, fosfat ve sülfat grupları içerenler de tespit

25

edilmiştir. Sialik asitlerin neden bu kadar çeşitli oldukları bilinmemektedir.

Memelilerde sialik asitlerin dağılımı çok farklılıklar gösterir. Submaksiller

müsinlerde bulunan nöraminik asit maymunlarda, N-glikolil nöraminik asit

domuzlarda, 9-O-asetil nöraminik asit ise sığırların müsinlerinde

predominanttır. İneklerde 14 farklı nöraminik asit vardır. Doğada hiçbir

şeker bu kadar modifiye değildir (Durand, 1980).

Sialik asitler birbirine α-(2→ß) şeklinde bağlanır. Bu bağlanmanın

tekrarı ile bazı glikoproteinlerin ve gangliozidlerin oligosakkarit zincirinin

oligosialil gruplarını oluşturur. Glikoproteinlerde sialik asit genellikle

galaktoza bağlıdır ve bu bağlar α-(2→3) veya α-(2→6) şeklindedir (Crook

ve ark., 1990).

Vücut sıvılarında ve birçok dokuda bulunan ve (-) yüklü bir

karbonhidrat olan sialik asit (Neu5Ac) hem serbest hem de glikolipid ve

glikoproteinlerin karbonhidrat bölümlerine bağlı olarak bulunur. Yapısında

sialik asit bulunan glikokonjugatlar lizozomlar içinde asidik ortamda

nöraminidazlar tarafından hidroliz edilmektedir. Oluşan serbest sialik

asitler sitozole taşıyıcı aracılı sistemle geçmektedir (Haffner ve ark., 1990).

Lizozomdan taşımayı sağlayan sistemin otozomal resesif geçişli

eksikliği sonucu ortaya çıkan bozukluğa “OR Finnish Depo Hastalığı” denir

(Haffner ve ark. 1990). Bu hastalığın diğer adı “Salla Hastalığı” dır.

Salla hastalığı olan kişilerin idrar sialik asit düzeyleri normal

popülasyon ile kıyaslandığında 2-16 kez yüksek bulunmaktadır. Bu

hastalığın daha ciddi fakat daha seyrek görülen çeşidine ise “İnfantil

Serbest Sialik Asit Depo hastalığı” (ISSD) denir. İdrar serbest sialik asit

düzeyleri 10-200 kez daha fazladır.

Çok seyrek görülen ve non-lizozomal bir hastalık olan “Sialilüri” de

idrarda serbest asit atılımı artar. Ancak Sialilüri hastalığında sialik asit

birikimi lizozomda değil sitoplazmada oluşur. Sialik asit biyosentezindeki

hız kısıtlayıcı enzim hem azaltıp hem de çoğaltabilir.

26

Sialik asitin çok çeşitli biyolojik olaylarda görev aldığı

bilinmektedir. Hücre membranlarının ve glikoproteinlerinin yapılarının

korunması, hücre-hücre etkileşmeleri, membran transportu, membran

reseptörlerinde bağlayıcı molekül görevi, kan glikoproteinlerinin görev ve

yapılarındaki etkisi, glomerüllerin bazal membranlarında geçirgenliğin

düzenlenmesi, konakçı-patojen etkileşmelerinde tanınmayı belirleyici etkisi

gibi daha pek çok görevi mevcuttur (Hayes, 1986).

Hücre yüzeyinde yer alan glikoprotein ve glikolipidler gibi kompleks

karbonhidratlar membran fonksiyonlarında giderek önem kazanmaktadır.

Bu karbonhidratlar arasında en önemlisi, membranla ilgili birçok işlevde

rolü olması açısından sialik asittir.

Negatif yüklü sialik asitlerin hücre membranının dış yüzeyinde

yerleşmiş olması, bu bileşiklerin membran fonksiyonlarını kuvvetle

etkilediğini düşündürür. Gerçekten de bu moleküller glikokonjugatların

konformasyonuna etki eder, ayrıca katyon bağlanması, transport ve

permeabilitede önemli görevleri olduğu gösterilmiştir. Örneğin hücre

yüzeyinde sahip oldukları negatif yüklü sialik asitler sayesinde,

trombositler ve eritrositler birbirlerini iterek pıhtılaşmayı engellerler.

Sialik asitin (-) yüklü karboksil gruplarının kas ve beyin hücresinde

Ca++ deposu oluşturarak membran stabilitesine yardımcı olur.

Aynı zamanda itici elektrostatik gücüyle hücre hücre dayanıklılığına

katkıda bulunur . Bütün bu çalışmalardan sialik asitin elektronegatif

yükünün sinir hücrelerinin aktivitesinde önemi rol oynadığı görüşüne

varılmıştır.

Sialik asitin en çarpıcı fonksiyonlarından birisi de tanınmayı

engelleyici etkisidir. Bu buluş sialik asit üzerine yapılan çalışmaların

artmasına sebep olmuştur. Kandan glikoproteinlerin uzaklaştırılması da bu

sayede olmaktadır. Eritrosit, lenfosit ve trombositlerin yaşam süresi,

immunglobulinlerin aktivitesi LDL’nin metabolik klirensi gibi pek çok

27

yaşamsal öneme sahip aktiviteler sialik asitin bu fonksiyonu sayesinde

belirlenmektedir (Schauer, 1982).

İnsan plazmasında sialik asitin büyük miktarı orosomukoid, a1

antitripsin, haptoglobin, serüloplazmin, fibrinojen, kompleman proteinleri

ve transferinde bulunur. Bu sialize glikoproteinlerin bazıları akut faz-

reaktanları olarak adlandırılırlar ve inflamatuar reaksiyon veya

yaralanmanın başlangıcından itibaren konsantrasyonları hızla artar

(Lindberg, ve ark., 1991; Wakabayashi ve ark., 1992).

Yapılan araştırmaların ışığı altında benimsenen teoriye göre; Bazı

kronik hastalıklarda süregelen normal dışı fazla miktarlarda glikoprotein

üretilmesi ve miktarı artmış olan bu glikoproteinlerin değişen oranlarda

sialik asit içerikleri yitirdikleri ortaya çıkmıştır. Özellikle romatoid artrit

ve diabetli hastaların serum ve idrarlarında nöraminik asit düzeyleri

azalmış olan alfa-1asit glikoprotein varlığı gösterilmiştir. Aynı durum

başka araştırmacılar tarafından da kronik myeloid lösemi ve neoplastik

hastalıklarda da gösterilmiştir.

1.4.9.1. Kanserde Membran Değişimleri ve Sialik Asit.

Kanserli ve normal hücre arasındaki farklar iki ana gruba ayrılır:

1- DNA ve genetik yapıdaki primer olaylar,

2- Hücreyi kapsayan sekonder / tersiyer olaylar.

Spesiyalize fonksiyonlarını yitiren kanserli hücrenin komşu

hücrelerle ve çevredeki değişimlerle etkileşimi bozuktur. Kanser hücresinin

büyüme, pozisyon ve immun denetimi kontrolden çıkmıştır. Hücre yüzeyi

ve buradaki oligosakkaridler bu olaylardan sorumlu tutulmuştur.

Membran oligosakkaridlerinde kansere bağlı değişmeler

transplantabl hayvan tümörleri ve viral hücre transformasyonları ile

incelenebilmektedir (Stoddart, 1984).

28

Transforme hücrelerde 3 önemli özellik bulunur.

1- Glikolipid yapıda basitleşme ve bunların miktarında ve dolayısıyla

sialik asit içeriğinde azalma

2- Aglutinin reseptör yerinde değişme

3- Glikoprotein artışı ile birlikte sialik asit yoğunluğunun artışı.

Kanserin Hücre Yüzeyindeki Etkileri:

• Permeabilitede (geçirgenlikte) değişme

• Transport özelliğinde değişme

• Adezyonda azalma.

• Pek çok lektin tarafından çöktürmede artma,

• Enzim aktivitesinde değişme,

• Yüzey yükünde değişme,

• Yeni antijenlerin ortaya çıkması,

• Glikoprotein ve oligosakkarid zincirinde değişme,

• Glikolipid yapısında değişme.

Trasforme hücrelerde yüzey glikoprotein artışı dolayısıyla yüzey

sialik asidi de artmaktadır. Spesifik glikoprotein transferaz aktiviteleri

değişmektedir. Normalde çok az olan veya hiç olmayan glikozil

transferazlar oluşmakta ve anormal glikozilizasyon gelişmektedir.

Enzimatik aktivite artışı sialik asit düzeyini de artırmaktadır (Hakomori

1985).

Sialik asitten zengin glikoprotein artışının hücre yüzeyindeki lektin

reseptörlerini bloke etmesi, değiştirmesi olasıdır .

Transforme hücrelerin yüzeylerinde aşırı sialik asit bulundurmaları

ve bu hücrelerin hızlı çoğalmaları nedeniyle sialik asit önemli bir

göstergedir. Tümör kitlesi ile sialik asit arasında yakın ilişki vardır.

29

Kanserli hücrede glikoproteinlerde dallanma artışı, dansite artışı,

bölgesel değişimler olmaktadır (Hakomori, 1985). Oligosakkarid

zincirlerinde kümelenme ve proteolizise direnç gelişimi sözkonusudur.

1. Kanser dokusundaki proliferasyon ve yıkım olayı

2. Tümöre komşu bağ dokusundan esas maddenin

depolimerizasyonu

3. Hücresel turnover artışı ile birlikte sekresyon ve saçılmada artış.

4. Konak saldırısı sonucu tümör dokusunun yıkımı

5. Karaciğerde reaktif glikoprotein sentezi ve salınımı.

Kanserde sialik asit düzeylerindeki artış pek çok çalışmada

gösterilmiştir. Sialik asit düzeylerindeki artışın sebeplerinden birinin de

sialidaz düzeylerindeki artış olduğu bilinmektedir. Kanser hastalarında

serum ve doku sialidaz düzeylerinin yükseldiğini gösteren çalışmalar

mevcuttur.

Sialik asitin en yüksek serum seviyelerine kanserli hastalarda

ulaşmaktadır. Kanserli hücrelerde glikozil transferaz ve sialil transferaz

enzim aktivitesinde artma ve buna bağlı glikoprotein seviyesi artışı

görülmektedir. Sialik asit düzeyinde yükselme tümörün evresi ve hacmi ile

korelasyon gösterdiğinden kanser evrelendirilmesinde ve progonozun

takibinde önemli bir veri olmuştur. Klinik kullanımda bu bulguların

azlıgında belirli kanser tiplerinin tanı ve takibinde, serum total sialik asit

düzeyi (TSA) çalışmaları son yıllarda giderek önem kazanmıştır.

Akciğer kanserlerinde, meme kanserlerinde mide ve kolon

kanserlerinde, prostat ve meme kanserlerinde, lösemilerde, beyin ve kemik

kanserlerinde ve over kanserlerinde yüksek sialik asit değerleri

bulunmuştur.

30

1.4.9.2. Enfeksiyon ve İnflamasyonla Seyreden Hastalıklar

İnsan plazmasında sialik asidin büyük miktarı orosomukoid, alfa-1

antitripsin, haptoglobin serüloplazmin, fibrinojen, kompleman proteinleri

ve transferrinde bulunur. Bu sialize glikoproteinlerin bazıları akut faz-

reaktanları olarak adlandırılırlar ve inflamatuvar reaksiyon veya

yaralanmanın başlangıcından itibaren konsantrasyonları hızlı artar (Erbil ve

ark., 1985).

Lindberg ve arkadaşları (1992) miyokard enfarktüsü geçiren

hastalarda yaptıkları bir çalışmada, seri ölçümler sonucu serum sialik asit

seviyelerinin yükseldiğini tespit etmişlerdir. Aynı çalışmada bu hastalarda

serum haptoglobulin, α1-antitripsin ve orosomukoid seviyelerinin sialik asit

değişikliklerine paralel seyrettiği gösterilmiştir. Bu proteinlerin birer

sialoglikoprotein olduğu düşünülürse, sonuçlar şaşırtıcı değildir.

Serum sialik asit seviyelerinin inflamasyon ile seyreden daha pek

çok hastalıkta yüksek bulunmuştur; Bunlar,

1- Behçet Hastalığı

2- Merkezi sinir sitemi hastalığı

3- Kardiyovasküler rahatsızlıklar

4- Bakteriyel Enfeksiyonlar

5- Psoriazis

6- Romatoid Artrit gibi hastalıklar bunlardan bir kaçıdır.

1.4.9.3. Böbrek Hastalıkları

Serum toplam sialik asit seviyelerinin kronik glomerulonefrit ve kronik

renal yetmeliği olan hemodializ hastalarında yüksek olduğu bulunmuştur.

Artmış seviyelerin serum glikoproteinlerinin aşırı üretimi sonucu

olabileceği düşünülmektedir.

31

1.4.9.4. Tromboz ve Sialik Asit

Bir büyük eritrosit mebran glikoproteini olan glikoforin A ile yapılan

çalışmalarda, eritrosit glikoforin sializasyonundaki azalma ve eritrosit

kümeleşmesi artışı arasında istatistik olarak anlamlı bir sonuç bulunmuştur.

Azalmış glikoforin sialik asit düzeyi artmış eritrosit agregasyonunu

açıklayabilmektedir.

Sialidaz enzimi mikroorganizmalarda ve hayvan dokularında yaygın

olarak bulunur ve sialik asitin glikoprotein, glikolipid ve

oligopolisakkaridlerden hidrolizini katalizler. Sialidazın serum

glikoproteinleri, eritrosit ve trombositlerin yaşam sürelerini kısaltığı,

lenfositlerin yuvalanma modeline ve antijenlere cevabını değiştirdiği

kardiyak hücrelere kalsiyum akışını etkilediği ve Artmış sialidaz enziminin

bu etkileriyle, koagülasyona artı etki yapmakta ve tromboz olayında rol

oynamaktadır.

1.4.9.5. Koroner Arter Hastalığı ve Sialik Asit

Artmış serum sialik asit seviyelerinin, genel populasyonda önemli bir

kardiyovasküler risk faktörü olduğu yakın zamanda gösterilmiştir. Serum

sialik asit düzeyi, diğer bir risk faktörü olan apolipoprotein B (Apo B) ve

sialik asit’ten zengin 3 glikoprotein; orosomukoid, haptoglobulin, alfa-1

antitripsin ile pozitif şekilde uyumlu bulunmuştur. sialik asit ve fibrinojen

arasındaki ilişki, muhtemelen aterosklerozun varlığı ve şiddetini gösteren

veya hastalıkta patojen rolü olan birçok sialize akut faz proteinlerinin

artışını yansıtmaktadır (Pickup ve Crook, 1993).

Kroner arter hastalığı ve inme’de mortalite tahmini yapabilmek için

serum SA düzeylerinin kullanılabileceği fakat diastolik kan basıncının daha

yüksek relatif risk faktörü olduğu anlaşılmıştır (Lindberg ve ark., 1992).

32

1.4.9.6. Diabetes Mellitus

Diabetes Mellitus’ta glikoz kullanımı azaldığından glikoz yükselmesini

kompanse etmek için organizma, glikozdan yeni maddeler sentez eder ve

böylece glikoprotein üretimi hızlanır. Bu durumda sialik asit sentezinde

artışın görülmesi doğaldır. Diabetes Mellitus’lu hastalarda glikoproteinlerin

yapısına giren maddelerin miktarında veya yapılarında değişiklik

olduğunda, fonksiyonlarında da değişiklik olacağı kolayca görülebilir.

Diabette glikoz konsantrasyonu arttığı için sialik asit

konsantrasyonun da arttığı düşünülebilir ve buna neden olarak da sialik

asitin ön maddesi olan fruktoz-6-fosfatın artışı gösterilebilir.

Glikoz, eritrositlerdeki sialik asit sentezi için bir ön maddedir.

Diabette glikoz konsantrasyonu arttığında eritrositlerde sialik asit yapımı

artacaktır. Kan glikoz konsantrasyonu arttığında eritrosit membranında

proteinlerin glikozilasyonu artar ve bu da eritrosit membran yapısının

bozulmasına ve permeabilitesinin artmasına neden olur.Eritrosit

membranındaki sialik asit böylece seruma geçer.

Diabetteki yüksek serum sialik asit seviyeleri pH’yı düşüreceğinden,

insülinin reseptörlere bağlanması da azalacak ve kan glikozu daha da

yükselecektir, Glikozdaki yükselme de daha fazla sialik asit üretimine

neden olacaktır. Böylece kısır bir döngü meydana gelmiş olur.

Sialik asit insülin hormonunun işlevinin yerine getirmesinde sinyalin

doğmasında ve iletiminde çok etkili bir membran glikoproteinidir. Sonuç

olarak diabetli hastalarda görülen insülin rezistansının nedenlerinden birini

de sialik asit oluşturmaktadır.

Dolaşımda bulunan sialik asitlerin en büyük kısmı akut faz

proteinlerinin yapısındadır. Diabetes mellitusta akut faz reaktanlarının

arttığı gösterilmiştir. Böylelikle diabette artan sialik asit seviyelerinin bir

diğer nedeninin artan akut faz proteinleri olduğu iddia edilmiştir.

33

Akut faz tepkimesi; doku hasarı ve inflamasyonu takiben meydana

gelen bir takım olaylardır. Akut faz tepkimesi; inflamasyonun ateş,

endokrin değişiklikleri sıvı ve elektrolit değişiklikleri ve karaciğer kökenli

proteinlerin sentezindeki değişikleri tarif eder.

Diabetes Mellitus’ta özellikle mikrovasküler komplikasyonlu diabet

hastalarında akut faz reaktanlarının arttığı çeşitli çalışmalarda

gösterilmiştir. Akut faz tepkisi vasküler hastalar için bir marker olabilir.

Ateroaklerozisin bir “hematolojik stres sendromu” ile beraber geliştiği

açıklanmıştır. Bu hematolojik stres sendromu bir akut faz cevabı, artmış

trombosit sayısı ve aktivasyonu ile diğer hematolojik anormallikleri içerir.

Bununla beraber akut faz proteinleri, vasküler disfonksiyonları sınırlayacı

bir fizyolojik cevap da alabilmektedir. Bu bağlanma α1-asitglikoproteinleri

yüksek derecede sialiledir, Albumin gibi makromoleküllere bazı kapiller

geçirgenliği azaltmada en büyük rol oynamaktadır (Mathiesen, 1990).

Tip II Diabetes mellitus’lu ve nefropatili hastalar ve non-diabetik

böbrek yetmezlikli hastalar serum sialik asit ve akut faz proteinlerin arttığı

bilinmektedir.

1.4.10. Selektinler ve Hastalıklardaki Rolü

Selektinler lökosit–endotel ve trombosit–endotel adezyonunda önemli yeri

olan moleküllerdir. İnflamatuvar yanıtın erken safhasında rol alırlar

Lökosit, trombosit ve endotelyal hücrelerde eksprese olan kalsiyum bağımlı

tip 1 transmembran glikoproteinleridirler selektin adı lektin yapısının

varlığı ve bu moleküllerin selektif fonksiyonları nedeniyle verilmiştir (Rice

ve ark., 1989). Bu ailenin her üyesi orijinal olarak hangi hücrenin üzerinde

bulunduğuna göre isimlendirilmiş olup; E–selektin endotelde, L–selektin

lenfositlerde, P–selektin plateletlerde ve endotelde bulunur.

L–selektin; E–selektin ve P–selektin için ligand rolü oynar. P–

selektin; inflamasyon olayında ortaya çıkan ilk selektin molekülü olup,

aktifleşmiş trombositlerin inflamasyon bölgesinde lökositlere

34

bağlanmasında rol oynar. E–selektin aktifleşmiş endotelyal hücrelerde

eksprese edilen bir adezyon molekülüdür.

E–selektin nötrofil, eozinofil, monosit ve bellek T hücreleri

yüzeyindeki siale edilmiş Lewisx Lewisa gruplarını tanır. Bellek T

hücrelerinde bu karbonhidrat grubuna KLA denir ve bu antijenin bellek T

hücrelerinin deriye yönlendirilmesinde rol oynadığı düşünülmektedir.

Dermal mikrovasküler endotelyal hücrelerde, diğer dokulardan farklı olarak

E–selektin ekspresyonu devamlılık gösterir. E–selektinin deri

mikrodamarlarında devamlılık gösteren ekspresyonun KLA+lenfositlerin

deriye yönelmesinden sorumlu olabileceği düşünülmektedir.

E–selektinin lg E aracılıklı deri reaksiyonlarında da rolü olduğu

gösterilmiş, atopik dermatitli hastaların derilerinde ve serumlarında artmış

E–selektin düzeyi ile hastalığın aktivitesi arasında korelasyon bulunmuş,

klinik düzelme ile birlikte E–selektin düzeylerinde belirgin olarak düşme

gözlenmiştir (Tezören ve ark., 1995).

Sepsis, diabetes mellitus, immün aracılıklı nefropatiler, akut akciğer

hasarı, inflamatuvar bağırsak hastalığı, organ transplantasyonu, trombotik–

iskemik durumlar, hepatit C virüsü enfeksiyonu, kanser ve metastaz, bazı

malin ve benin deri tümörleri, verruka vulgaris,

dermatomiyozit/polimiyozit, romatoid artrit, sistemik lupus eritematozus,

skleroderma, poliarteritis nodoza, dev hücreli arterit, Wegener

granülomatozu, lökositoklastik vaskülit, Behçet hastalığı eritrodermi,

kontakt dermatit, liken planus, alopesi areata, piyoderma gangrenozum,

dermatitis herpetiformis, pemfigus vulgaris ve Sweet sendromunda E–

selektin ekspresyonunun arttığı bildirilmiştir. Yangısal olaylarda, septik

şok, karaciğer sirozu, SLE gibi hastalıklarda da sE–selektin düzeylerinde

artış saptanmıştır. E–selektin hedef hücre yüzeylerine sLex ve sLea

aracılığıyla bağlanır. Metestatik hastalıklarda artmış sLex ve sLea

ekspresyonu bağlantısı gösterilmiştir.

35

sLex ve sLea ekspresyonu gösteren kolon kanseri hücrelerinin

metastazlarında selektinin büyük bir rolü vardır. Normal dokuların damar

endotelinde E–selektin ekspresyonu yok denecek kadar azdır. Kanser

hücreleri doğrudan veya lökositler aracılığı ile E–selektin ekspresyonunu

artırır. İlk olarak, malign melanom ve kolon kanserli hastalarda E–

selektinin metestazla ilişkisi gösterilmiştir. Kolon kanserinde,

immünohistokimyasal çalışmalarla, primer tümör ve metastatik tümör

çevresindeki damarlarda E–selektin ekspresyonunun arttığı, bu artışın

metastatik tümör çevresinde daha fazla olduğu bilinmektedir (Ye ve ark.,

1995).

Çözünülebilen E-selektin (sE-selektin) düzeylerinin metastatik

hastalarda yüksekliği gösterilmiştir. E–selektinin hücre yüzeyinde ayrılma

mekanizması tam anlaşılamamıştır. TNF alfa’nın insan umblikal veni

endotel hücrelerinden ICAM–I, VCAM–I ve E–selektin salınımına sebep

olduğu gösterilmiştir. sE–selektinin, yeni damar oluşumunu indükleyerek

metastatik hastalıkta rol oynadığı düşünülmektedir (Wittig ve ark., 1995).

Hazırlanan yüksek lisans dönem projesinde konu ile ilgili literatür

bilgileri derlenerek bugünün bilgileri ışığında glikobiyolojik çalışmalarda

önemli bir yeri olan glikoproteinlerin sağlık ve hastalıktaki rollerinin

araştırılması ve bu konuda çalışma yapacak araştırmacılara kaynak

oluşturması amaçlanmıştır.

36

2. GEREÇ VE YÖNTEM

Glikoprotein analizleri kanda ve diğer biyolojik sıvılar ile doku ve hücreler

üzerinde çok sayıda değişik metodun kullanılması ile gerçekleştirilir.

Glikobiyoloji alanında çalışmalar 1-) Moleküler yapı belirlenmesi,

2-) Glikozilasyon mekanizmasının kontrolü, 3-) Miktar ve Fenotipik

belirlemeler ve 4-) Gen klonlanması konularına odaklanmıştır (Fukuda ve

ark., 1990; Varki ve ark., 1999). Glikokonjugatların moleküler yapıları çok

hassas çeşitli kromatografik ve spektroskopik yöntemlerle belirlenir (Rao

ve ark., 1998; Fukuda, 1990; Kobata, 1992; Towsen ve Hotchkiss, 1997).

Çok pahalı ve özel aletler gerekir. Glikokonjugatların saflaştırılmaları

sırasında çeşitli tipte kayıplar olur. Biyolojik olarak aktif bileşiklerin

çoğunun az miktarlarda bulunmaları, bu yöntemlerle çalışırken karşılaşılan

en temel sorundur. Çünkü belirli bir kalıba göre sentezlenmediklerinden

miktarını artırmak için polimeraz zincir reaksiyonuna benzer bir yöntem

yoktur (Pierce, 1980).

Glikozilasyon mekanizmasını çalışmak için; enzimler

(endoglikozidazlar ve ekzoglikozidazlar), lektinler, kimyasal

modifikasyonlar veya kesmeler, metabolik radyoaktif işaretlemeler,

glikozilasyon engelleyicileri, antikorlar, glikoziltransferazların moleküler

klonlanması ve yaşayan hücrelerde glikozilasyon enzimleri yoluyla genetik

değişmeler gibi yöntemler kullanılır. Son yıllarda kimyasal ve enzimatik

yöntemler kullanarak şekerlerin yönlendirilmesi in vitro sentezi,

glikozilasyon mekanizmasını açıklamak için önemli katkılar sağlamıştır. Ek

olarak, kültürü yapılan hücrelerde genetik hasarlandırılmış mutant

hücrelerle ve hücre matriks ilişkilerinde tanıma olayları çalışılmaktadır.

Miktar ve fenotipik belirlemeler için lektinlerin, şekerleri özel

seçicilikle tanıyıp-bağlanması özelliğinden faydalanılır. Lektinler,

monomerik birimleri, glikoprotein izolasyonunu ve miktar tayinlerini,

kültür hücrelerinin fenotiplerini, özel bir hücre tipinin farklı görevsel ve

metabolik safhalarını ve farklı hücre populasyonunun fenotipik özelliklerini

37

belirlemek için kullanılmaktadır (Varki ve ark., 1999; Gabius ve Gabius,

1997).

Glikobiyoloji alanında gen klonlanması çalışmaları, glikozilasyondan

sorumlu enzimlerin (glikoziltransferaz ve glikozidaz) genlerinin

klonlanmasıyla ilgilidir. Klonlama çalışmaları hem mutant enzimler

oluşturarak glikozilasyon mekanizmasının anlaşılması ve hem de kimyasal

sentez yoluyla yeni glikoprotein ilaçlarının geliştirilmesini amaçlayan

biyoteknoloji için önemlidir.

Glikobiyoloji çalışmalarında elektron mikroskobu (EM) birkaç

noktada önemli katkılar sağlamaktadır. Farklı lektinlerin karbonhidrat

bağlama seçiciliğinden yararlanılarak, lektinlerle işaretleme ve enzim

sindirimi ile izleme yöntemleri (Karaçalı ve ark., (2003) yaygın şekilde

kullanılmaktadır. Bazı lektinlerin seçiciliği zayıfken, diğer bazıları bir tek

şekeri, onun bağını da seçecek kadar seçici davranmaktadırlar. Bu hassas

seçiciliğinden yararlanarak, lektinler EM çalışmalarında oligosakkaritlerde

monosakkarit bileşimi, sıra analizi ve bağlanma özelliği belirlemeleri için

kullanılmaktadır. Kolloidal altın uygulamalarının (Horisbarger, 1992)

sağladığı görüntüleme kolaylığından faydalanmak için altın partikülleri

bağlanmış lektinlerin kullanımı EM çalışmalarında yaygındır. Bugün

hücrelerin bilinmezlerle dolu bir kara kutu gibi duran glikozilasyon

makinesinin nasıl çalıştığını anlamak, glikozilasyonda yapısal değişmelerin

biyolojik, fizyopatolojik sonuçlarını incelemek için lektinler çok değerli

araçlardır. Hücresel tanıma olaylarının incelenmesinde; hücre yüzeylerinin

yoğun şeker örtüsü değişikliklerinin ve şeker reseptörlerinin

gösterilmesinde (Horisbarger, 1992) lektin işaretlemeleri güvenilir bilgiler

sağlar. Ayrıca lektinler glikozilasyon mekanizmasının gerçekleştiği

Endoplazmik Retikulum → Golgi → Plazmalemma yolundaki işlevsel

bölmeleri ve sorumlu enzimleri göstermek için kullanılmaktadır.

Glikoprotein tayini Sefaroz–lektin kolon kromatografisi, Periodik

Asit–Schiff (PAS) metodu, kültür hücrelerinin radyoaktif şekerlerle

38

inkübasyonu, metilasyon analizi, amino asit veya cDNA dizi analizi gibi

yöntemler kullanılarak yapılabilir.

Son zamanlarda gelişmiş elektromigrasyon yöntemi (yüksek

performanslı kapiller elektroforez) ve kromatografik/elektroforetik

yöntemler (iki boyutlu poliakrilamid jel elektroforezi, atışlı amperometrik

belirlemeli yüksek pH anyon değişim kromatografisi) gibi teknikler

glikoproteinlerin mikroheterojenitesinin kalitatif ve kantitatif

belirlenmesinde kullanılmaktadır (Kishino ve Miyazaki, 1997).

39

3.BULGULAR VE TARTIŞMA

Kanser hücrelerinde Glikoprotein transferaz aktivitesi değişmektedir.

Normalde çok az olan veya hiç olmayan glikozil transferazlar oluşmakta ve

glikolizasyon gelişmektedir. Enzimatik aktivitede artış sialik asit düzeyini

artırmaktadır. Yapılan birçok araştırmada sialik asit değerlerinin kanserli

olgularda yüksek olduğu belirtilmiştir.

Shamberger (1986 kanserli hastalarda yapmış olduğu çalışmalarda

yüksek sialik asit değerleri saptamıştır. Yapılan çalışmalarda kanserde

sialik asitin kanser tipine özgü olmadan yükseldiği gösterilmiştir ve serum

sialik asit değerleri ile akut faz proteinleri arasındaki ilişki saptanmıştır. Ye

ve ark. (1995) tarafından karaciğer kanseri hastalarında yaptıkları

çalışmalarda sE-selektin düzeyinin serumda yüksek olduğu bildirilmiştir.

Bunun hastalığın teşhisinde kullanım alanı bulabileceğini bildirmişlerdir.

Takahaski ve ark. (1995) SE-selektin düzeylerinin 52 kolon kanserli

hastada 52 sağlıklı hastaya göre daha yüksek düzeyde olduğunu

bulmuşlardır.

Uysal ve ark. (1997) yaptıkları çalışmada Tüberoskleroz’lu hastaların

fibroblastlarından köken alan bir glikoprotein olan fibronektinin yüksek performanslı

anyon değişim kromatografisi (HPAEC) ile analizinde proteindeki karbonhidrat

kompozisyonunun kontrole göre 2-3 misli arttığını göstermişlerdir. Ayrıca, yapılan

diğer bir çalışmada Tüberoskleroz’lu hastaların deri lezyonlarından köken

fibroblastlar tarafından sentezlenen fibronektin, laminin, ve tenasin’in

oranları belirgin bir şekilde normal fibroblastlardan farklı

bulunmuştur.Özelliklede,tırnak fibromas ından köken alan fibroblastlar

tenasin ve fibronektin glikoproteinlerin çoğunluğunu sentezleyip hücre

içerisinde (nükleus çevresi ile hücre yüzeyinde) yoğunlaşmalarına

neden olmuştur (Uysal ve Hemming, 1999).

Gopaul ve Crook (2006) serum sialik asit’inin kardiyovasküler

hastal ıklar için yeni bir belirteç olabileceğini bildirmişlerdir.

40

Veteriner hekimliği alanında, tümörlü köpeklerde α1-asit glikoprotein ve

toplam sialik asit oranları arasında bir ilişkinin varlığı tespit edilmiştir.

Meme tümörlü köpeklerde, sağlıklı olanlara göre serumda toplam sialik asit

oranında artma görülmüştür, bunun da tümörlü köpeklerde alfa-asit

glikoproteinin sializasyonunun artışına bağlı olarak oluşabileceği üzerinde

durulmuştur (Thougoard ve ark., 1999). Bir başka çalışmada ise kortizol ile

sialik asit oranları arasında karşılıklı ilişkinin varlığı tespit edilmiştir. Aynı

çalışmada buzağı serumunda immunosupresyon (savunma sisteminin

baskılanması) oluşturulan genç buzağılarda sialik asit oranı çok

yükselmiştir (Sherblom ve ark., 1986).

Bir köpek türü olan Iscadorlar üzerine yapılan çalışmada, metastatik

tümör büyümesi olan canlıda uyarılan NK hücreleri (doğal öldürücü) ile

tedavi gören hayvanlarla, görmeyenler karşılaştırılmış ve sonuçta

metastazın azaldığı kalın bağırsaktaki hidroksi prolin içeriğindeki serum

sialik asit oranlarının düşmesine bağlı olduğu yorumuna gidilmiştir (Antony

ve ark., 2000).

Tümörlü sığırlarda, sialik asit ve lipid bağlı sialik asit oranlarında çok

belirgin bir yükseliş görülmüştür. Aynı şekilde bufalolarda sialik asit ve

lipid bağlı sialik asit arttığı görülmüştür. Bunun, anormal hücre

çoğalmasında hücre yüzeyindeki glikoprotein ve glikolipidlerin artışına

bağlı olabileceği ileri sürülmüştür (Murali ve ark., 1993). Lipid bağlı sialik

asit (LASA yada LSA) serum düzeylerinin, leukemia (kan kanseri),

Hodgkin Hastalığı, cilt kanseri, sarkoma ve ovaryum kanseri gibi

hastalıklarda önemli bir işaret olabileceği önerilmiştir (Schutter ve ark.,

1992). Kronik böbrek yetmezliğinde serum sialik asit düzeylerinde önemli

bir artış görülmemiştir. Bu değere şeker hastalığının, yaşın ya da cinsiyetin

etkisi olmamıştır (Uslu ve ark., 2000). Monoklonal antikor R24 üzerine

yapılan çalışmada ise birkaç monoklonal antikorun sığır beyin hücrelerinde

gangliosit yüzeyinde yer alan sialik asitle reaksiyon gösterdiği rapor

edilmiştir (Dwived ve ark., 1987).

41

5. SONUÇ VE ÖNERİLER

Yüksek lisans dönem projesinde konu ile ilgili literatür bilgileri derlenerek

glikobiyolojik çalışmalarda önemli bir yeri olan glikoproteinlerin sağlık ve

hastalıktaki rolleri günümüz bilgileri ışığında değerlendirilerek

tartışılmıştır.

Glikoproteinler çok farklı işlevlere sahip geniş dağılım gösteren proteinlerdir.

Glikoproteinlerin oligasakkarit zincirleri biyolojik bilgileri kodlamaları açısından

önem taşır. Bu zincirler proteinin çözünürlük ve akışkanlıkları değiştirmeleri,

proteolize karşı korumaları, biyolojik etkinlikleri ve normal anormal hücre-hücre

etkileşimlerine katılmaları yönünden önem taşır. Glikoproteinlerin sentezinde

görevli enzimleri kodlayan bir çok gen klonlanmış olup, kompleks N- ve O-

glikanların biyolojik rollerinin bazılarını tanımlamak ve hastalıktaki işlevlerini ve

sentezdeki mekanizmalarını tespit etmek mümkün olmuştur. Bu araştırmalar insanda

ve hayvanda hastalıkların tanı ve tedavisinde önem taşımaktadır. Bu nedenle

glikoproteinlerin sağlık ve hastalıktaki rollerinin mevcut literatürler ışığında

araştırıldığı bu dönem projesinin yapılacak daha kapsamlı araştırmalar için temel

verilerin sağlanabileceği bir kaynak olabileceği kuşkusuzdur.

Elde edilen bilgiler gösterdi ki glikobiyoloji de önemli bir yeri olan

glikoproteinlerin veteriner hekimliğinden ziyade özellikle beşeri hekimlikte

geniş bir çalışma ve uygulama alanı bulmuştur. Mevcut literatür çalışmaları

sonuçlarına göre glikoproteinlerle ilgili çalışmaların veteriner alanında

uygulanması ve hayvan hastalıklarının moleküler mekanizmalarının

anlaşılması ve teşhis ve tedavide kullanılması glikoproteinlerin rolü üzerine

çalışılması gerektiği gerçeğini ortaya çıkarmıştır.

42

ÖZET

Sağlık ve Hastalıkta Glikoproteinlerin Rolü

Glikobiyoloji, yeni ve modern moleküler biyoloji araştırma alanıdır ve

şekerlerin yapılarını, biyosentezlerini ve biyolojik görevlerini araştırır.

Glikobiyoloji temel araştırma, tıp bilimi ve modern biyoteknolojide artan

öneme sahiptir. Glikoproteinler, küçük fakat yapısal olarak kompleks olan

kovalan bağlı oligosakkaritler içerirler. Birçok plazma membran proteini

hormonlar için reseptör olarak görev yapan veya dolaşımdaki diğer

proteinler ve hücreler arası etkileşimlere aracılık eden proteinler

glikoprotein yapısındadır. Glikozilasyon, proteinlerin sentezlendikten sonra

meydana gelen en önemli değişimidir. Glikoproteinlerin karbonhidrat

zincirlerinin fonksiyonu çeşitlidir: Proteini denatürasyona karşı dayanıklı

kılarlar, proteini proteolitik parçalanmaya karşı korurlar, çözünürlüğünü

arttırırlar veya hücreler arası etkileşimlerde hücrelerin birbirini tanımasını

sağlarlar.

Glikozilasyon mekanizmasındaki değişiklikler, glikozilasyonda kullanılan

substrat moleküller ve oluşan ürünlerde yapı, fonksiyon ve miktar açısından oluşan

değişiklikler çeşitli hastalıkların oluşum ve gelişimlerinde etkili olabilmektedir.

Yapılan çalışmalar bir çok hastalıkta ve özelliklede kanser türünde glikoprotein

sentezinin arttığını göstermiştir. Özellikle sialik asit değerlerinin kanserli olgularda

yüksek olması, diğer klinik ve biyokimyasal kriterlerle birlikte serum sialik asit

ölçümlerinin tanı koyma, hastalığı evrelendirme ve tedavide değerli bir laboratuar

kriteri olarak kabul edilmektedir. Glikobiyoloji de önemli bir yeri olan

glikoproteinlerin veteriner hekimliğinden ziyade özellikle beşeri hekimlikte

geniş bir çalışma ve uygulama alanı bulmuştur. Mevcut literatür çalışmaları

glikoproteinlerle ilgili çalışmaların veteriner alanında uygulanması ve

hayvan hastalıklarının moleküler mekanizmalarının anlaşılması ve teşhis ve

tedavide kullanılması glikoproteinlerin rolü üzerine çalışılması gerektiği

gerçeğini ortaya çıkarmıştır.

Anahtar Kelimeler: Glikoproteinler, hastalık, glikozilasyon

43

SUMMARY

The Role of Glycoproteins in Health and Disease

Glycobiology is the new research area of modern molecular biology,

and it investigates the structure, biosynthesis and biological functions

of glycans. Glycobiology has an increasing importance in fundamental

research, medical science and modern biotechnology. Glycoproteins

contrain covalently linked oligosaccharides that are small but

structurally complex. Most of the proteins that are integral

components of the plasma membrane and that function as receptors for

hormones or other molecules in the circulation, or that mediate

interactions between cells, are glycoproteins. Indeed, glycosylation is

the major postsynthetic modification of proteins. The functions of

carbohydrate chains of the resulting glycoproteins are diverse: they

may stabilise the protein against denaturation, protect it from

proteolytic degradation, enhance its solubility, or serve as recognition

signals to facilitate cell-cell interaction.

Changes in the mechanism and substrat molecules of glycosylation

may be effective in the development of diseases. Current studies

showed that levels of glycoproteins are increased in many diseases

especially in cancer. Particularly, sialic acid values are high in cancer

patients, and this may be a valuable criteria in the laboratory for the

diagnosis and evaluation of diseases. Glycoproteins which are very

important in glycobiologic studies are highly studied in human

medicine rather than veterinary medicine. Current literature studies

suggest that studies of the role of glycoproteins in veterinary medicine

could be very important for understanding the mechanism and

diagnosis and treatment of animal diseases.

Key Words: Glycoproteins, Disease, Glycosylation

44

KAYNAKLAR

ALTINTAŞ, A., KURTDEDE, A., FIDANCI, U.R., BÖRKÜ, M.K. (1989). Köpek Gençlik

Hastalığında (Distemper) Serum Sialik Asit ve Protein Düzeylerinin Klinik Önemi. A.Ü. Vet. Fak. Derg., 36 (1): 154-164.

ANTONY, S., KUTTAN, R., KUTTAN, G. (2000). Role of natural killer cells in Iscador mediated inhibition of metastasis by adaptive Immunotherapy. Amala Cancer Research Center. Amala nagor-Thrissur Immunol. İnvest., 29 (3): 219-231.

BAKER, M., KANANI, A., HINDENBERG, A., TAUB, R. (1986). Changes in the granulocyte membrane following chemotherapy for chronic myelogenous leukemia. Br. J. Hematol., 62: 431-438.

BALAGUÉ C. AUDIÉ J.P. PORCHET N, REAL FX. (1995). In situ hybridization shows distinct patterns of mucin gene expression in normal, benign and malignant pancreas tissues. Gastroenterology, 109: 953-964.

BROCKHAUSEN, I., KUHNS, W. (1997). Role and metabolism of glycoconjugate sulfation. Trends. Glycosci. Glycotechnol., 9: 379-398.

BROCKHAUSEN I. (1993). Clinical aspects of glycoprotein biosynthesis. Crit Rev. Clin. Lab. Sci. 30: 65-151.

BROCKHAUSEN I., YANG J., DICKINSON N., OGATA S., ITZKOWITZ S. (1998). Mechanism leading to the expression of the cancer-associated sialyl-Tn and Tn antigens in human cancer cells. Glycoconj. J., 15: 595-603.

CARLSSON, S.R., SASAKI, H., FUKUDA, M. (1986). Structural variations of O-linked oligosaccharides present in leukosialin isolated from erythroid, myeloid, and T-Iymphoid cell lines. J. Biol. Chem., 261: 12787-12795.

CHAMPE, P.C., HARVEY, R.A. (1994). Lippincatt’s Illustroted Reviev’s Serisinden Biyokimya Çeviri Editörü, Tıp Kitapevi; İstanbul.

CROOK N.S., UBBEN D. (1990). Fibrinagen as a major risk factor in cardiovascular disease. Trends Pharmo. Sci., 2: 444-451.

DALGLEISH, A., BEVERLEY, P., CLAPHAM, P., CRAWFORD, D., GREAVES, M., WEISS, R. (1984). The CD4(T4) antigen is an essential component of the receptor for the AIDS virus. Nature, 312: 763-767.

DAWSON, N., BARR, C., ALVING, B. (1985): Acquired Dys fibrinogenemia. Am. J. Medicine, 178: 682-686.

DEMETRIOU, M., NABI, I., COPPOLINO, M., DEHAR, S., DENNIS, J. (1995). Reduced contact inhibition and substratum adhesion in epithelial cells expressing GlcNAc-transferase V. J. Cell Biol., 130: 383-392.

DENTON G., SEKOWSKI M., PRICE M.R. (1993). Induction of antibody responses to breast carcinoma associated mucins using synthetic peptide constructs as immunogens. Cancer Lett., 70: 143-150.

DURAND, G., DUMAND, J.P., APPEL, M., DURAND, D.(1980). Effect of streptozotocin diabetes on sialic acid content and glycoprotein binding of isolated hepatocytes.Horm. Metab., 12: 247-251.

45

DWIVED, C., DIXID, M., KUMAR, S.S., REDDY, H., SEMENYA, A.K., HARDY, E.R. (1987). Plazma sialic acid alterations in neoplastic diseases. J. Med., 18: 586.

ERBIL K., JONES J., KLEE G. (1985). Use and Limitations of serum total and lipid-bound sialic acid concentrations as markers for colorectal cancer. Cancer, 55: 404-409.

ETZIYONI A., FRYDMAN M., POLLACK S., AVIDOR I., PHILLIPS M.L., PAULSON J.C., GERSHONI-BARUCH R. (1992). Brief report: Recurrent severe infections caused by a novel leukocyte adhesion deficieney. N. Engl. J. Med., 327: 1789-1792.

FINN, O.J., JEROME, K.R., HENDERSON, R.A., PECHER, G., DOMENECH, N., MAGARIAN-BLANDER, J., BARRATT-BOYES, S.M. (1995). MUC-1 epithelial tumor mucin-based immunity and cancer vaccines. Immunol. Rev., 145: 61-89.

FUKUDA M.N., DELL A., SCARTEZZINI P. (1987). Primary defect of congenital dyserythropoietic anemia type II: Failure in glycosylation of crythrocyte lactosaminoglycan proteins caused by lowered N-acetylglucosaminyltransferase II. J. Biol. Chem., 262: 7195-7206.

FUKUDA, M.N. (1990). HEMPAS disease: Genetic defect of glycosylation. Glycobiology, 1: 9-15.

GABIUS, H.J., GABIUS S. (1997). Glycosciences, Chapman & Hall. Weinheim.

GOPAUL, K.P., CROOK, M.A. (2006). Sialic acid: A novel marker of cardiovascular disease?. Clin. Biochem, Apr 17; (Epub ahead of print).

GRAHAM R.A., BURCHELL J.M., TAYLOR-PAPADIMITRIOU J. (1996). The polymorphic epithelial mucin: Potential as an immunogen for a cancer vaccine. Cancer Immunol. Immunother., 42: 71-80.

HAFFNER S.M., GRUBER M.K.K., HAZUDA H.P. (1990). Microalbuminuria: Potential marker for increased cardiovascular risk factors in non-diabetic subjects. Atherosclerosis, 1990, 10: 727-731.

HAKOMORI, S. (1985). Aberrant glycosilation in cencer cell membranes as focused on glycolipids: over view and perspectivet. Cancer Res,. 45: 2405-2414.

HARPER, H., RODWELL, V.W., MAYES, P.A. (1977). Review of physiological chemistry (16 th ed.), S. 103-104, Lange Medical Publications, California.

HAYES G.R., LOCKWOOD D.H. (1986). The role of cell surface sialic acid in insulin receptor function and insulin action, J. Biol. Chem., 261(6): 2791-2798.

HORISBARGER, M. (1992). Colloidal and its application in cell biology. Int. Rev. Cytol., 136: 227-287.

HUGHES, R.C. (1983). Glycoproteins. Chapman & Hall. London.

HUTCHINSON, W.L., DU M-Q., JOHNSON, P.J., WILLIAMS, R. (1991). Fucosyltransferases: Differential plasma and tissue alterations in hepatocellular carcinoma and cirrhosis. Hepatology, 13: 683-688.

KARAÇALI, S. (2003). Glikobiyoloji Güncel Moleküler Biyoloji, Turk. J. Vet. Anim. Sci., 27: 489-495.

46

KISHINO S, MIYAZAKI K. (1997). Separation methods for glycoprotein analysis and preparation. J. Chromatog. B. Biomed. Sci. Appl., 699: 371-81.

KOBATA, A. (1992). Structures and functions of the sugar chains of glycoproteins. Eur. J. Biochem., 209: 483-501.

KUBUSHIRO, K., TSUKAZAKI, K., SAKUMA, Y., AKIBA, Y., SAKAYORI, M., AOKI, R., YAZAWA, S., NOZAWA, S. (1995). Expression mechanism of human uterine endometrial cancer-specific fucosylated carbohydrate chains: Abberrant α1-4-fucosyl-transferases in uterine endometrial cancer-derived cell lines with type 1 carbohydrate chain. Int. J. Oncol., 6: 93-97.

LINDBERG, G., ECLCLUND, G., GULLBERG, B., RASTAM, L. (1991).Serum sialic acid concentration and cardiovascular mortality. B.M.J., 302: 143-146.

LINDBERG G., RASTAM L., GULLBERG B. (1992).Serum sialic acid concentration predicts both coronary heart disease and stroke mortality. Int. J. Epidemiol., Apr, 21 (2): 253-7.

LIS, H., SHARON, N. (1993). Protein glycosylation: structural and functional aspects. Eur. J. Biochem., 218: 1-27.

MATHEWS, C.K., van HOLDE, K.E. (1990). Biochemistry, The Benjamin Cummings Company, Inc. California.

MATHIESEN E.R., RONN B., JENSEN T., STORN B., (1990). Relationship between blood pressure and urinary albumin excretion in development of microalbuminuria. Diabetes, 39: 245-249.

MONTOGOMERY, R., CONWAY, T.W., SPECTOR A.A., CHAPPELL D. (1996). Biyokimya Olgu Sunumlu Yaklaşım. Çeviri Editörü: ALTAN, N. Palme Yayıncılık, Ankara.

MURALI, M.B., SUNDARARAS, A., NAGARIN, B., SHANMUGAM, V. (1993). Biochemical Markers in the diagnosis of 7th word Carcinoma in cattle. Indian Vet. Journal, 70: 14-16.

MURRAY, R.K., GRANNER, D.K., MAYES, P.A., RODWELL, V.W., (1996). Harper’ın Biyokimyası. Çevirenler: DİKMEN, N., ÖZGÜNEN, T. Barış Kitabevi, İstanbul.

NODA, K., MIYOSHI, E., UOZUMI, N., GAO, C.X., SUZUKI, K., HAYASHI, N., HORI, M., TANIGUCHI, N. (1998). High expression of alpha-1-6fucosyltransferase during rat heptocarcinogenesis. Int. J. Cancer., 75: 444-450.

ORNTOFT, T., HARVING, N., LANGKILDE, N. (1990). Olinked mucin-type glycoproteins in normal and malignant colon mucosa: Lack of T antigen expression and accumulation of Tn and sialosyl Tn antigens in carcinomas. Int. J. Cancer, 45: 666-672.

PHILLIPS, M.L., SCHWARTZ, B.R., ETZIONI, A., BAYER, R., OCHS, H.D., PAULSON, J.C., HARLAN J.M. (1995). Neutrophil adhesion in leukocyte adhesion deficiency syndrome type 2. J. Clin. Invest., 96: 2898-2906.

PICKUP J.C., CROOK M.A. (1993). Sialic acid and heart disease. B.M.J., (England) Aug 21; 307(6902): 503.

PIERCE, M., TURLEY, E.A. (1980). Cell surface glycosyltransferase activities. Int. Rev. Cytol., 65: 1-47.

47

RADEMACHER T.W., JONES R.H., WILLIAMS P.J. (1995). Significance and molecular basis for IgG gly cosylation changes in rheumatoid arthritis. Adv. Exp. Med. Biol., 376: 193-204.

RAO, V.S.R., QASABA, P.K., BALAJİ, P.V., CHANDRASEKERAN, R., (1998).Confirmation of Carbonhydrates. Australia: Harwood Academic Publishers.

RICE, G.E., BEVILACQUA M.P. (1989). An indicible endothelial cell surface glycprotein mediates melanoma adhesion. Science, 246: 1303-1306.

SCHACTER H, JEAKEN J. (1999). Carbonhydrate-deficient glycoprotein syndrome type II. Biochim. Biophys. Acta, 1455 (23): 179-92.

SCHAUER, R. (1982). Chemistry, Metabolism and biological functions of sialic acids. Adv. Carbohydr. Chem. Biochem. 40: 131-234.

SCHUTTER, E.M.J., JELLE, J.J., VAN KAMP G.J., MENSSORFF-POUILLY, S., VAN. DIJK, W., HILGERS, J., KENEMANS, P. (1992). The utility of lipidassociated sialic acid (LASA or LSA) as a serum marker for malignancy. Tumor Biol., 13: 121-32.

SHAMBERGER, R.J. (1986). Evaluation of water soluble and lipid soluble sialic acid levels as tumor markers. Anticancer Research, 6: 717-20.

SHI, W.X., CHAMMAS, R., VARKI, A. (1998). Induction of sialic acid 9-O-actylation by diverse gene products: Implications for the expression cloning of sialic acid O-acetyltransferases. Glycobiology, 8: 199-205.

SHERBLOM, P.A.,SMAGULA, M.R., MOODY, E.C., ANDERSON, W.G. (1986). Immunosupression, sialic acid and sialytransferase of neonatal and maternal bovine serum. J. Reprod. Immunol., 9: 365-375.

STOCKS, S.C., HOPWOOD, D., SANDERS, D.S.A., KERR, M.A. (1994). The expression of Lewis on carcinoembryonic antigen (CEA)-related glycoproteins of normal and inflamed oesophageal squamous mucosa. Glycosyl. Dis., 1: 279-286.

STODDART, R.W., (1984). The Biosynthesis of Polysaccharides, s: 300-305, Groom Helm Ltd. G. Britain.

TAKAHASHI, N., LEE, K.B., NAKAGAWA, H., TSUKAMOTO, Y., KAWAMURA, Y., Lİ Y-T, LEE, Y.C. (1995). Enzymatic sialylation of N-linked oligosaccharides using an α-(2.3)-specific transsialidase from Trypanosoma cruzi: Structural identification using a three-dimensional elution mapping technique. Anal. Biochem., 230: 333-342.

TAKETA, K., SEKIYA, C., NAMIKI, M., AKAMATSU, K., OHTA, Y., ENDO, Y., KOSAKA, K. (1990). Lectin-reactive profiles of alpha-fetoprotein characterizing hepatocellular carcinoma and related conditions. Gastroenterol., 99: 508-518.

TEZÖREN, A., KLEINMAN, H.K., GRANT, D.S., MORALES, D., MERCURİO AM: (1995). E-Selectin mediated dynamic in terac tions of breast and colon cancer cells with endothelial monolayers. Int. D. Cancer, 60: 426-431.

THOUGOARD, A.V., HEILMEN, E., PEDERSON, H. D. JENSEN, A.L. (1999). Correlation between α1-acid glikoprotein and total sialic acid in serum from dogs with tumours. J. Vet. Med., A; 46: 231-237.

TOWSEN, R.R., HOTCHKİSS, J.R. (1997). Techniques in Glycobiolgy. Marcel Dekker Inc. New York.

48

USLU, E., GÜZEY, D., UZUN, H., KALEDER, ÇARIKCI, O. (2000). The influence of hemodialysis on serum sialic acid levels in chronic renal failure. Clin. Exp. Nephrol. Abs.,, 6(3): 154-157.

UYSAL, H., SAXTON, J., HEMMING, F.W. (1977). Changes in the Secretion and Glycosylation of Fibronectin by Human Skin Fibroblasts Associated with Tuberous Sclerosis, Glycoconj. J., 14: 439-447.

UYSAL, H., HEMMING, F.W. (1999), Changes in the Expression and Distribution of Fibronectin, Laminin and Tenascin by Cultured Fibroblasts of Skin Lesions of Patients with Tuberous Sclerosis. Brit. J. Dermatol., 141: 658-666.

VARKI, A.(1993). Biological roles of oligosaccharides: All of the theories are correct. Glycobiology, 3: 97-130.

VARKI, A., CUMMINGS, R., ESKO, J., FREEZE, H., HART, G., MARTH, J., (1999). Essentials of Glycobiology. Cold Spring Harbor Laboratory Press. New York.

WAKABAYASHI, I., SAKAMOTO, K., YASHIMOTO, S., MABUI, H., (1992). Relation of serum sialic acid to lipid concentrations. B.M.J., 305: 562-563.

WHITE, A., HANDLER, P., SMİTH, C., HİLL, R., LEHMAN, R. (1978): Principles of Biochemistry (Sixth ed.) :915, 1131-32, 998, Mc Graw Hill Book Co.

WITTIG, B.M., KAULEN, H., THEES, R., SCHMITT, C., KNOLLE, P., STOCK, J., MEYER ZUM BUSCHENFELDE K.H., DIPPDD W. (1995): Elevated serum E-selection in patients withliver metastases of colorectal cancer. Eur. J. Cancer, 32: 1215-1218.

YAVUZ, Ö. (2001). Glikoproteinler ve Biyomedikal Önemi. T. Klin. Tıp Bil. Derg., 21: 517-522.

YE, C., KRIYAMA, K., MISTUOKA, C., KANNAGI, R., ITO, K., WATANABE, T., KONDO, K., AKIYAMA, S., TAKAGI, H. (1995). Expression of E-selection on endothellal vells of small veins in human colorectal cancer. Int. J. Cancer, 61: 455-460.

49

ÖZGEÇMİŞ

I- Bireysel Bilgiler

Adı : Nimet

Soyadı : ALÇAY

Doğum yeri ve tarihi : Ankara -1979

Uyruğu : Türkiye Cumhuriyeti

Medeni durumu : Bekar

İletişim adresi ve telefonu : Sıhhıye Orduevi /Kızılay

Tel: 425 34 07/08

II- Eğitimi

Üniversite Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi

Lise Elmadağ Lisesi

Ortaokul Elmadağ Ortaokulu

İlkokul Cumhuriyet İlkokulu

Yabancı dili İngilizce

III- Ünvanı Biyolog