Tam otomatik izositrat dehidrogenaz enzim aktivitesi ölçüm kitinin geliştirilmesi ve izositrat dehidrogenaz enziminin rekombinant üretimi

İzositrat dehidrogenaz (IDH) enzimi izositratın oksidatif dekarboksilasyonunu gerçekleştirerek α-ketoglutarat (α-KG) ve karbondioksit (CO2) üetimini katalizleyen bir enzimdir. Metabolizmada birçok dokuda yoğun olarak bulunan bu enzimin nikotinamid adenin dinükleotit fosfat (NADPH+H) kaynağı olarak görev yapmasının yanında glukoz, yağ asidi ve glutamin metabolizmasında rolü olduğu bilinmektedir. NADPH+H molekülü hem hücresel biyosentez reaksiyonlarında hem de indirgeyici ekivalan molekül olarak kullanılması sebebiyle antioksidanlara karşı savunmada büyük role sahiptir. IDH enziminde gerçekleşen mutasyonlar enzimde neomorfik aktiviteye yol açarak normalde ürün olarak ortaya çıkan α-KG' ı substrat olarak kullanmasına ve NADPH+H üretiminin aksine tüketimine sebep olur. Bu değişim hücresel düzeyde birçok yolağı etkileyerek kanser gelişimine yol açar. Başta gliomalar olmak üzere; lösemi, lenfoma, kolanjiokarsinoma, kondrosarkoma ve pankreas tümörlerinde de IDH mutasyonu bildirilmiştir. Serumda NADP+-bağımlı IDH aktivitesi artışının, karaciğer doku hasarının belirlenmesinde rutinde kullanılan aspartat amino transferaz (AST), alanin aminotransferaz (ALT), alkalen fosfataz (ALP), γ-glutamil transferaz (GGT) enzimlerinden daha hassas sonuçlar verdiği bilinmektedir. Klinik olarak büyük öneme sahip bu enzimin ve mutant formunun aktivitesindeki değişiklikleri tespit edebilecek basit ve ucuz bir yöntem bulunmamaktadır. Mutant enzim ile ilgili yapılan çalışmalarda kullanlan yöntemler biyopsi ile alınan doku örnekleri ile çalışılan, girişim gerektiren tekniklerdir. Bu çalışma ile NADP+-bağımlı normal ve mutant IDH enzim aktivitesinin hastalardan alınan kan örnekleri ile çalışılabilecek ve tüm rutin biyokimya laboratuvarlarında bulunan otomatik kimya analizörleri ile uyumlu olarak kullanılabilecek bir kit geliştirilmesi planlanmıştır. Enzimin kofaktör olarak kullandığı molekül olan NADPH+H molekülünün 340 nm'de verdiği absorbans değişiminden yararlanılarak spektrofotometrik yöntemle enzim aktivitesi hakkında bilgi sahibi olunması amaçlanmıştır. Geliştirilecek kit çalışmalarında kullanılmak üzere kalibratör-kontrol materyali olarak kullanılabilecek mutant ve normal form NADP+-bağımlı IDH enzimilerinin rekombinant üretimi hedeflenmiştir. Çalışmanın seyri sırasında mutant enzimin aktivitesinin ölçüme uygun olmadığı tespit edilmiştir. NADP+-bağımlı IDH aktivitesi ölçüm metodunun geliştirilmesi çalışmaları ile 2 nin altında % CV değeri, LoB 0.1744 U/L performans özelliklerine sahip 0 – 1200 U/L arasında doğrusal olan bir ölçüm kiti üretilmiştir. Hem normal form hem de R132H mutant form NADP+-bağımlı IDH enzimlerinin ökaryotik bir mikroorganizma olan Pichia Pastoris maya hücrelerinde rekombinant üretimi gerçekleştirilmiştir. Rekombinant üretilen normal NADP+-bağımlı IDH enziminin izositrat için Vmax ve KM değerleri sırasıyla 4.55 μM/dk ve 108 μM olarak bulunmuştur. Anahtar kelimeler: İzositrat dehidrogenaz, enzim aktivite ölçümü, rekombinant, Pichia Pastoris.